Artykuły na tym blogu są nieoficjalnymi tłumaczeniami XKCD What If. Teraz również na Facebooku!

10.03.2013

Krótka piłka (1)

Oryginalny artykuł: Short Answer Section

Dzisiejszy artykuł jest zbiorem szybkich odpowiedzi na pytania czytelników.

Jak długo Słońce by przetrwało, gdyby skierować na nie strumień wody z wielkiego węża strażackiego? To pytanie zadał mi dzisiaj mój młodszy brat — szóstoklasista.
— Austin Dickey

Twój brat zapewne będzie zaskoczony kiedy usłyszy, że woda jedynie uczyni Słońce gorętszym!

Adam, młodszy brat Austina, uczeń szóstej klasy podlewa Słońce.

Woda składa się z tlenu i wodoru, który jest paliwem dla reakcji syntezy jądrowej zachodzącej wewnątrz Słońca. Ale co ważniejsze, dodatkowa masa sprawi, że Słońce jeszcze bardziej zapadnie się pod swoim ciężarem. Wyższe ciśnienie ułatwi reakcje termojądrowe, dzięki temu Słońce będzie jaśniejsze oraz będzie szybciej przetwarzać paliwo.

W miarę jak będziesz dolewał wodę, Słońce przejdzie przez serię różnych faz. (W czasie jednej z nich, nazywanej błyskiem helowym, tempo reakcji będzie proporcjonalne do czterdziestej potęgi temperatury. To jest chyba największy wykładnik jaki widziałem w równaniach opisujących procesy fizyczne!)

Tak czy inaczej, ostatecznie całość zapadnie się pod własnym ciężarem, odrzuci zewnętrzne warstwy i stanie się czarną dziurą. Czarna dziura będzie dalej pochłaniać wodę i emitować promienie rentgenowskie, aż w końcu Miejskie Przedsiębiorstwo Wodno Kanalizacyjne zorientuje się co się dzieje i odetnie ci dopływ wody.



Co by się stało, gdyby skierować latarkę (lub laser) w sferę zbudowaną z lustra przepuszczającego światło w jedną stronę?
— Chase Montgomery

Możesz mi wierzyć lub nie, ale coś takiego jak lustro przepuszczające światło w jedną stronę nie istnieje.

Szkło albo przepuszcza światło, albo je odbija. Nie istnieje szkło, które przepuszcza światło w jedną stronę a odbija w drugą. Szkło oddzielające pokój do przesłuchań na amerykańskich filmach jest tak naprawdę szkłem częściowo odbijającym światło z obu stron. Trik polega na tym, że część pomieszczenia dla podejrzanego jest oświetlona jaskrawym światłem, dzięki czemu światło odbite zagłusza słabe światło przenikające z drugiej strony lustra.

Dwie osoby w ciemnym pomieszczeniu patrzą przez lustro fenickie na jedną osobe w jasnym pokoju.


Gdyby Michael Phelps mógł wstrzymać oddech wystarczająco długo, ile czasu zajęłoby mu dopłynięcie do najgłębszego punktu oceanu i z powrotem na powierzchnię zakładając, że płynąłby pionowo w dół, a następnie pionowo w górę?
— Jimmy Morey

Najprawdopodobniej straciłby przytomność, a chwilę później życie, na głębokości około 100 - 400 metrów.

Michael Phelps, zbyt obciążony złotymi medalami, aby płynąć do góry.

Ludzkie ciało znosi ciśnienie zadziwiająco dobrze. Po odpowiednim przygotowaniu możemy przeżyć ciśnienie kilkunastu atmosfer. Różne układy naszego ciała mają różną tolerancję na wysokie ciśnienie, ale granicę naszych możliwości wyznacza prawdopodobnie zespół neurologiczny wysokich ciśnień. Poniżej około 100 metrów nurek zaczyna mieć problemy z koordynacją ruchową, występuje drżenie rąk i całego ciała (szczególnie, jeśli zmiana ciśnienia następowała gwałtownie), w tym samym czasie nurek na przemian zapada w sen i budzi się. Przyczyną może być bezpośrednie ciśnienie wywierane na mózg.

Załóżmy jednak, że Michael Phelps jest odporny na działanie wysokiego ciśnienia. W takim przypadku  jest to tylko kwestia prędkości.

Niestety dostępne jest niewiele danych na temat pływania pod wodą. Opierając się na wyniku tego pływaka możemy przyjąć, że Michael Phelps potrzebowałby w przybliżeniu ...

2\times\text{g{\l}{\k{e}}boko\'s\'c Rowu Maria\'nskiego}\times\frac{23.1\textrm{ sekund}}{50\textrm{ metr\'ow}}\approx3\textrm{ godziny}

... na pokonanie całej trasy.



W pierwszym filmie o Supermanie, Superman lata dookoła Ziemi tak szybko, ze zmienia kierunek obrotu planety. W jakiś sposób odwraca tym kierunek upływu czasu [...]. Jak dużo energii jest potrzebne, aby zmienić kierunek obrotu planety wokół własnej osi?
— Aidan Blake

Ktoś niedawno uzmysłowił mi, że całe życie nieprawidłowo rozumiałem tę scenę. O wiele bardziej podoba mi się nowa interpretacja:

Superman nie wywierał siły na Ziemię. Po prostu latał wystarczająco szybko, aby cofnąć czas. (Szybciej od światła? Fizyka rodem z komiksów. Lub ze Star Treka.) Ziemia zmieniła kierunek obrotu, ponieważ obserwowaliśmy ją cofając się w czasie, co nie miało nic wspólnego z kierunkiem lotu Supermana.

Zrozumiawszy to, cała scena ma o wiele więcej sensu. Oczywiście na ile może mieć sens podróżnik w czasie w czerwonej pelerynie z bielizną na wierzchu.

Analiza efektów odwróconego kierunku obrotu Ziemi, a nawet odpowiedź na pytanie, co to w ogóle znaczy, musi poczekać na osobny artykuł.



Z jaką prędkością trzeba jechać, żeby efekt Dopplera zamienił czerwone światło na zielone?
— Yitzi Turniansky

\frac{\text{D\l{} ugo\'s\'c fali czerownego \'swiat\l{} a}}{\text{D\l{} ugo\'s\'c fali zielonego \'swiat\l{} a}}=\sqrt{\frac{1+\frac{\text{predko\'s\'c}}{\text{predko\'s\'c \'swiat\l{} a}}}{1-\frac{\text{predko\'s\'c}}{\text{predko\'s\'c \'swiat\l{} a}}}}

\textrm{predko\'s\'c}=\frac{\textrm{c}\cdot\left ( \textrm{d\l{} ugo\'s\'c fali czerwonej}^2-\textrm{d\l{} ugo\'s\'c fali zielonej}^2\right )}{\textrm{d\l{} ugo\'s\'c fali zielonej}^2+\textrm{d\l{} ugo\'s\'c fali czerwonej}^2}\approx\frac{1}{6}c



Co by się stało, gdyby otworzyć portal pomiędzy Gdańskiem (poziom morza) a najwyższym punktem Polski (2499 m n.p.m.)?
— Jake G.

Równanie Bernoulliego pozwala oszacować szybkość przepływu powietrza:

\begin{matrix}\text{szybko\'s\'c} \\ \text{przep\l{} ywu} \end{matrix}=\sqrt{2\cdot\frac{\text{ci\'snienie w Gda\'nsku}-\text{ci\'snienie na Rysach}}{\text{gesto\'s\'c powietrza}}}=708\textrm{ km/h}

To jest wystarczająco dużo, żeby zerwać nawierzchnię ulicy. Proponuję umieścić dolny portal przy ulicy Narutowicza. Niech inżynierowie z politechniki sobie z tym radzą.




Niedługo po tym jak się poznaliśmy, moja aktualna żona zaprosiła mnie na kolację. W kuchni miała krzesła Bauhaus, których siedzenie i oparcie ma pełno dziurek, około 5-6 milimetrów każda. W czasie tego wspaniałego romantycznego wieczoru musiałem uwolnić niewielką ilość gazu. Już niemal ucieszyłem się, że udało mi się to zrobić dosyć dyskretnie, kiedy okazało się, że krzesło na którym siedziałem przekształciło ciszę w doskonały i głośny dźwięk fletu. Oboje (szczęśliwie) byliśmy raczej zaskoczeni i rozbawieni. Później wielokrotnie zastanawialiśmy się, jakie jest prawdopodobieństwo wystąpienia tego zjawiska. Mieliśmy te krzesła jeszcze przez pięć lat, ale mimo wielu prób, nigdy nie udało nam się odtworzyć tego efektu.
— R. D.

To ... to nie jest pytanie.

Naprawdę nie wiem jak te słowa trafiły na mój ekran.

Ale dziękuję, że zechciałeś się podzielić tą historią!

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz