Читаем Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете полностью

Четыре дамы и молодой человек в вакууме. Нестандартные задачи обо всем на свете

Оцените, какое количество (в молекулах и в граммах) своего феромона (полового аттрактанта) должна выделить самка бабочки и с какой скоростью, чтобы самец, находящийся на расстоянии 2 км и чувствующий феромон при концентрации 1 молекула/см³, почувствовал его присутствие и смог долететь до самки. Считайте, что в сторону самца дует слабый ветер (4 км/ч), самцы могут находиться на высоте до 100 м над поверхностью земли. Молекулярную массу феромона примите равной 200.

Муравьи-тяжеловесы и другие уникумы

Почему маленькие животные могут совершать работу, которая совершенно непосильна для человека? Например, муравей тащит груз, который человек (с учетом разницы в размерах) не смог бы сдвинуть с места; блоха прыгает на высоту, во много раз превышающую ее размер, и т. д.

Мышиный аппетит

Почему чем меньше млекопитающее, тем чаще оно должно есть? Например, самое маленькое млекопитающее на планете – этрусская мышь (ее масса всего 1,5 г) – погибает от переохлаждения, если не поест всего несколько часов.

Мышиная диета для слона

Оцените, какая температура тела была бы у слона, если бы он поглощал на единицу массы столько же еды, сколько мышь, т. е. если бы в его организме была такая же удельная мощность тепловыделения. Сколько пищи в сутки в расчете на единицу массы должен поглощать слон (по сравнению с мышью), чтобы температура их тела была одинаковой?

Температуру тела мыши принять равной 37 ℃, скорость теплоотвода считать пропорциональной разности температур тела и воздуха (принять ее равной 20 ℃), калорийность пищи мыши и слона считать одинаковой.

Для простоты оценки поверхности можно считать, что мышь и слон имеют форму шара.

Потягаться с Солнцем

Сравните удельную мощность тепловыделения своего тела и Солнца. Данные для расчета: масса Солнца 2 · 10²⁷ т; каждый квадратный метр земной поверхности, расположенной перпендикулярно солнечным лучам, ежесекундно получает от Солнца энергию 1,4 кДж; почти вся энергия съеденной вами за сутки пищи (ее калорийность, если вы не сладкоежка и не страдаете отсутствием аппетита, составляет примерно 2500 ккал) идет на поддержание постоянной температуры вашего тела.

Выберите подзарядку: сахар или сало?

При сгорании 20 г жира выделяется 780 кДж энергии, которой достаточно для нагревания 75 л воды на 2,5 ℃. Как изменится температура тела человека, после того как он съел бутерброд с куском сала такой массы?

Выберите правильный ответ или предложите объяснение сами, если считаете, что его нет среди перечисленных:

а) не изменится, так как в организме жир не сгорает, а превращается в другие соединения;

б) не изменится, так как превращение жира в организме идет медленно;

в) не изменится, так как жир не усваивается организмом;

г) ненадолго увеличится примерно на 2,5 ℃.

Если вы не любите сало, считайте, что выпили сладкий чай с несколькими кусками сахара по 10 г каждый (при сгорании 10 г сахара выделяется 115 кДж энергии).

Теплоемкость человека примерно равна теплоемкости воды, масса взрослого человека – примерно 70 кг.

У космонавта иссякает воздух

В жилом отсеке космического корабля объемом 50 м³ отказала система регенерации воздуха. Сколько времени один космонавт сможет прожить в таком отсеке до прибытия аварийного корабля?

Указание: смерть от удушья в изолированном помещении наступает не из-за нехватки кислорода, а из-за повышения концентрации углекислого газа – примерно до 7 % по объему; в среднем один объем СО₂ выделяется при поглощении 1,2 л О₂

«Избыточная» вода

Эксперименты, проведенные с американскими космонавтами в 1960-х годах, показали, что человек, находящийся в замкнутом пространстве, выпивая 2 л воды в сутки, выделяет (в основном с мочой и немного с потом) 2,4 л воды. Как можно объяснить такое расхождение?