![Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете [litres] - Читать Любимую Русскую Полную Книгу 👉 Read-E-Book.com](/uploads/posts/books/4/7/3/3/1/chetyre-damy-i-molodoj-chelovek-v-vakuume-nestandartnye-zadachi-obo-vsem-na-svete-litres-download.jpg)
Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете [litres]
- Автор: Леенсон Илья Абрамович
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: Альпина
- ISBN: 9785001396451
- Жанр: Математика
Электронная книга - «Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете [litres]». Краткое содержание книги:
1. Автор статьи, видимо, думал, что при замерзании воды ее температура равна +4 ℃. Но тогда и температура образовавшегося льда должна быть такой же. И то и другое при атмосферном давлении невозможно. При +4 ℃ жидкая вода просто имеет наибольшую плотность. Охлажденные до температуры замерзания слои воды (они расположены непосредственно подо льдом) легче более теплых слоев, расположенных ниже, и потому не опускаются на дно. Это препятствует промерзанию водоема до дна.
2. При повышенных давлениях вода может быть жидкой от минимальной температуры затвердевания (–22 ℃) вплоть до критической температуры (больше 300 ℃), а осторожным охлаждением небольшого количества очень чистой воды можно получить так называемую переохлажденную жидкую воду, температура которой ниже –70 ℃!
Первый механизм – дифракция (она называется структурной, так как вызвана регулярным повторением элементов структуры перьев – углублений и выступов в виде пятен и бороздок с периодом от одного до нескольких микрометров). Дифракционная окраска свойственна павлинам, фазанам, колибри, тропическим бабочкам, многим видам жуков. У некоторых животных подобные структуры могут покрывать тело в несколько слоев, образуя «многоэтажную» (объемную) дифракционную решетку. Цвет меняется в зависимости от угла падения света и от того, под каким углом рассматривается поверхность. Чаще всего в природе наблюдается зеленая, синяя или голубая дифракционная окраска.
Второй механизм – интерференционный, когда цвет образуется на тонких прозрачных внешних покровах (клинообразных в сечении) с толщиной слоя от десятых долей микрометра до нескольких микрометров.
Если понаблюдать за кошками на природе (например, на садовом участке), то можно заметить особенности их охоты: кошка может очень долго сидеть в засаде, поджидая, когда ее жертва (чаще всего мышь) окажется в зоне досягаемости – на расстоянии одного-двух прыжков. Поэтому она не должна выдать себя посторонним запахом. Собаки же охотятся иначе: они гонят жертву, иногда довольно долго, пока ее не настигнут. Понятно, что быть особо чистоплотными им ни к чему.
Молекулы феромона, выделяемые самкой, подхватываются ветром и в результате конвекционных процессов в воздухе постепенно образуют сильно вытянутый конус. Его длина (вернее, высота) равна 2 км (на этом расстоянии находится самец), диаметр основания – 100 м. Но для простоты (все расчеты ведь оценочные) будем считать, что молекулы феромона распределены в цилиндре диаметром 100 м, который имеет площадь поперечного сечения примерно 8000 м2 = 8 · 107 см2, длину 2 км = 2 · 105 см и объем 16 · 1012 см3. Столько же в нем содержится молекул. Этот цилиндр образуется с помощью ветра за 30 мин = 1800 с, и все это время феромоны должны выделяться, чтобы самец не потерял направления. Следовательно, самка, чтобы наполнить этот цилиндр феромоном, должна выделять его со скоростью 16 · 1012/1800, т. е. примерно 9 млрд молекул в секунду. Всего же она выделит (16 · 1012/6 · 1023) · 200 ≈ 5 · 10–9 г = 5 нг вещества – примерно столько же выделяет феромонов и муравей.
Работу совершают мышцы. Их сила зависит от числа мышечных волокон, т. е. пропорциональна площади сечения мышцы. Пусть насекомое имеет длину 1 см. Увеличим его линейный размер в 100 раз – до 1 м. Тогда сечение его мышц увеличится в 1002, т. е. в 10 000 раз, во столько же примерно раз возрастет и его сила. Масса же возрастет в 1003, т. е. в миллион раз. А это означает, что относительная сила уменьшилась в 100 раз!
Чем меньше животное, тем больше относительная поверхность его тела (по отношению к объему), потому что масса уменьшается гораздо быстрее (пропорционально кубу размеров), чем поверхность тела (пропорционально квадрату размеров). Поэтому у маленьких животных велики теплопотери на единицу массы. Для поддержания постоянной температуры тела необходима непрерывная выработка энергии, которую животное получает с пищей. Мелкие животные, в первую очередь птицы и млекопитающие (например, колибри, корольки, землеройки), испытывают большие тепловые потери и должны непрерывно есть.