piątek, 12 lipca 2013

Zaskakujące liczby

Dawno nie było żadnego postu, a dzisiaj mam ochotę na policzenie czegoś ciekawego. Przy okazji chciałbym pokazać, jak za pomocą podstawowego kalkulatora i działań matematycznych można policzyć sobie bardzo wiele, ciekawych, a czasami nawet zaskakujących rzeczy. Nie będę tutaj podawał szczegółów obliczeń, jak ktoś jest zainteresowany to zapraszam do pytania w komentarzach, to w tedy objaśnię, skąd jaki wynik się pojawił, a tymczasem zapraszam do czytania ;) Wcześniejszy artykuł o podobnej tematyce znajdziecie pod linkiem: Długość długości nie równa- czyli o tym, jak wielka jest wielkość?  Zapraszam również na naszą stronę na Facebook

Zabójczy pączek 

Aby zabić człowieka promieniowaniem wystarczy napromieniować go dawką około 5 grejów. Grej jest jednostką pochłoniętej energii przez jakąś masę. Inaczej mówiąc jeden grej jest wtedy, gdy jeden kilogram masy ciała pochłania jeden dżul energii. Łatwo stąd policzyć, że jeśli pięć grejów zabija człowieka w ciągu około 14 dni, to aby zabić kogoś kto waży 80 kilogramów potrzeba 400J energii. Aby uprościć przyjmujemy, że chodzi tutaj o energię promieniowania. 

Teraz weźmy pączka. Średnia waga pączka to około 70 gram. Po podstawieniu masy pączka do słynnego wzoru Einsteina wychodzi nam, że wewnątrz pączka drzemie sobie około 63⋅1014 J energii. Zakładając, że masę pączka przekształcamy w całości w energię promieniowania łatwo można policzyć, że jeden pączek mógłby zabić 15,75⋅1012  ludzi. Biorąc pod uwagę, że na ziemi mieszka tylko 7mld przedstawicieli populacji ludzkiej, to jeden pączek mógłby zgładzić w ciągu 14 dni około 2250 populacji wielkości naszej. Czyż nie jest to przerażające?

Mnogie cząsteczki

Wypijając jedną szklankę wody, wypijamy więcej cząsteczek wody, niż kiedykolwiek żyło, żyje i będzie żyło ludzi. Szklanka wody to około 250ml płynu. Przyjmijmy, że mamy tutaj do czynienia z całkowicie czystą wodą. Bardzo łatwo można policzyć ile cząsteczek wody wypijamy, tak samo łatwo można policzyć ile poszczególnych atomów (no w tym wypadku mamy do czynienia z atomami tlenu i wodoru) przyjmujemy, co więcej, łatwo można policzyć ile protonów, neutronów, a nawet elektronów połykamy. Jedna wypita szklanka wody dostarcza naszemu organizmowi około 83,59⋅1023  cząsteczek wody. Jest to około 1194000000000000 razy więcej cząsteczek wody niż liczy obecnie cała populacja ludzka. 


Sól będzie wszędzie

Załóżmy hipotetycznie, że mamy do dyspozycji basen wody wielkości... całej powierzchni wody znajdującej się na naszej planecie. Innymi słowy przyjmijmy, że wszystkie wody jakie znajdują się na naszej planecie zostają oczyszczone ze wszystkich dziwnych rzeczy jakie w nich pływają i jest to całkowicie czysta woda. Objętość wody znajdującej się na Ziemi to około  1,3•1018 m³. Teraz stajemy nad brzegiem Morza Bałtyckiego i wsypujemy do niego kilogram soli- takiej zwykłej soli jaka znajduje się na naszym kuchennym stole. Przyspieszamy teraz czas i pomijamy wsiąkanie soli do gruntu oraz odparowywanie wody z tego ogromnego basenu i przenosimy się w czasie do momentu w którym cała sól jaką wrzuciliśmy do wody zostaje rozpuszczona i rozprzestrzenia się po całej objętości naszego potężnego basenu. Teraz ponownie stajemy nad brzegiem Morza Bałtyckiego i nabieramy do szklanki, 250ml wody. Biorąc pod uwagę nasze wcześniejsze założenia, że wszystkie wody świata byłyby czystą wodą, bez żadnych rozpuszczonych w niej substancji, a nasz kilogram soli miał czas rozprzestrzenić się w każdy zakątek wód w sposób idealnie równomierny, to w naszej szklance znalazłoby się około 200 kationów sodowych i 200 anionów chlorkowych, pochodzących z dysocjacji cząsteczek soli.

Duuużo bakterii

Na naszej planecie znajduje się około pięć kwintylionów bakterii (5⋅1030  ). Wielkości bakterii różnią się między sobą, ale żeby było zabawniej ja biorę pod uwagę raczej te mniejsze bakterie, których wielkość to około 1um (mikrometr=1⋅10-6  m). Gdybyśmy ustawili bakterię jedna obok drugiej w potężnej linii to długość tego szeregu wynosiłaby 5⋅1024 m. Może w tym momencie nie wydaje się to aż tak dużo, ale trzeba sobie uzmysłowić, że światło, aby mogło przelecieć z jednej strony tej linii na drugą potrzebowałoby około 507356671 lat.

Wiem, że post troszkę krótki, ale myślę, że w najbliższym czasie policzymy sobie inne zaskakujące rzeczy ;) 
 Zapraszam również na naszą stronę na Facebook! Zachęcam do komentowania!  

3 komentarze:

  1. przykład z solą bardzo ciekawy, zastanawiam się czy badania wody są na tyle dokładne że można by stwierdzić że w tej szklance faktycznie jest sól, czy te 200 cząsteczek to nie byłoby za mało.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Są już znane urządzenia, które myślę, że spokojnie mogłyby wykryć nawet pojedyncze cząsteczki, np. spektroskopia EDX albo ultraczułe detektory oparte na elektrodach grafenowych.

      Usuń
  2. Ciekawy matematyczny mindblow;) do bakterii dodałbym jeszcze, ze - o ile niczego nie przekręciłem - to każdy człowiek "składa się" z większej liczby komórek bakteryjnych niż jego własnych. A żeby było bardziej obrazowo, to bakterie w każdym człowieku ważą około 2 kg.

    OdpowiedzUsuń