Przeskocz do treści

Delta mi!

Drobiazgi

Mała Delta

Do przemyślenia na plaży i nie tylko

Ewa Czuchry

o artykule ...

  • Publikacja w Delcie: sierpień 2003
  • Publikacja elektroniczna: 01-01-2013
obrazek

Problem 1. Jak zmieni się ciśnienie atmosferyczne, jeśli wyparuje woda ze wszystkich oceanów?

Dodatkowe ciśnienie pary wodnej math jest równe ciśnieniu warstwy wody, która wzięłaby się z pokrycia całej powierzchni Ziemi warstwą wody z oceanów o stałej grubości. Średnia głębokość oceanów wynosi mathmożna założyć, że zajmują one math powierzchni Ziemi. Zatem math czyli ciśnienie wzrosłoby ponad 100 razy.

Problem 2. Z jaką minimalną prędkością można jechać na nartach wodnych?

Jadąc na nartach wodnych, można się utrzymać na powierzchni wody, jeśli siła ciężkości, działająca na poruszającego się na nich człowieka, równa jest pionowej składowej siły działania wody na narty. Jest ona proporcjonalna do math gdzie math – powierzchnia nart, a  math to kąt nachylenia nart do horyzontu. Pomijając siłę wyporu, dla math i math otrzymujemy: math , math

Problem 3. Jakiej głębokości dołek utworzy się pod śmigłowcem ratowniczym, który zawisł na niewielkiej wysokości nad wodą daleko od brzegu?

Ze względu na panującą równowagę powietrze działa od dołu na śmigłowiec siłą skierowaną w górę i równą sile ciężkości działającej na śmigłowiec. Warstwa powietrza między śmigłowcem a wodą przy niezbyt dużej wysokości z taką samą siłą działa na wodę, tworząc zagłębienie. Zatem śmigłowiec wypchnie taką masę wody, jaką ma on sam (powietrze między nim a wodą odgrywa rolę elementu przenoszącego siłę i może być pominięte w rozważaniach). Przyjmując masę śmigłowca równą math długość śmigieł math otrzymujemy głębokość dziury równą w przybliżeniu math

Problem 4. Jaką moc rozwija kolarz na finiszu?

Przyjmijmy, że prędkość rowerzysty na finiszu wynosi math a siła oporu powietrza math gdzie math to gęstość powietrza, a  math – efektywne pole powierzchni kolarza, na które pada prąd powietrza. Stąd moc math Przyjmując math math math otrzymujemy math

Problem 5. Jakie jest naprężenie łańcucha rowerowego w czasie jazdy pod górę?

Porównajmy moment sił: math gdzie math to promień koła zębatego, math – odległość pedału od osi tego koła, math – siła ciężkości działająca na człowieka równa maksymalnej sile nacisku na pedał. Dla math kg otrzymujemy math

Problem 6. W jakiej odległości od obserwatora człowiek w jaskrawym ubraniu, uciekający przez las (bez poszycia), przestaje być widoczny?

Niech math oznacza średni promień pnia drzew, a  math – średnią odległość między drzewami. Dokonajmy pewnego eksperymentu myślowego i rozmieśćmy drzewa tak, żeby tworzyły ścisłą palisadę w kształcie okręgu o promieniu równym szukanej odległości math z obserwatorem w jego środku. Za taką palisadą nawet człowiek w jaskrawym ubraniu nie będzie widoczny. W ogrodzeniu długości math jest więc math drzew, które zostały wzięte z obszaru o powierzchni math Jeśli na obszar math przypada średnio jedno drzewo, to na powierzchni math będzie ich math. Zatem math skąd, przyjmując math m i  math m, dostajemy math