Предыдущая публикация
Как быстро должен лететь Санта, чтобы всё успеть?
Исследователь ищет ответ с помощью носа его оленя
Представьте себе картину: миллиарды детей во всем мире, с замиранием сердца ожидающие рождественского утра. Это значит, что Деду Морозу и его верным оленям предстоит преодолеть огромные расстояния за одну ночь. Но как они это делают? И что произойдет, если взглянуть на их путешествие с точки зрения физики?
Математика праздничной ночи: насколько быстр Санта?
Доктор Лора Николь Дриссен, постдокторант в области радиоастрономии из Университета Сиднея, провела небольшой мысленный эксперимент, опираясь на известные данные. В мире существует около 2 миллиардов детей младше 14 лет, и значительная их часть, примерно 690 миллионов, с нетерпением ждут прихода Деда Мороза. Если принять во внимание, что в среднем на одну семью приходится 2,3 ребенка, получается около 300 миллионов домов. Раскинувшись по 69 миллионам квадратных километров пригодной для жизни территории нашей планеты, эти дома представляют собой огромную логистическую задачу.
Чтобы успеть к каждому, Санте приходится преодолеть примерно 144 миллиона километров — расстояние, сравнимое с дистанцией от Земли до Солнца! Но как же он это делает? К счастью, Дед Мороз пользуется преимуществами часовых поясов, и его «рабочий день» растягивается на 35 часов. Если предположить, что половину этого времени он тратит на доставку подарков, а другую половину — на перемещения между домами, то получается, что он должен лететь со скоростью 8,2 миллиона километров в час, что составляет 0,8% от скорости света.
Эффект Доплера: тайный ключ к измерению скорости
Но как же измерить эту скорость? Обычная камера контроля скорости здесь бессильна. Доктор Дриссен обращает внимание на эффект Доплера — явление, которое описывает, как движение влияет на восприятие волн.
Возможно, многие замечали это на примере звука: когда скорая помощь приближается, ее сирена звучит выше, а когда удаляется — ниже. Это происходит потому, что при приближении звуковые волны сжимаются, а при удалении — растягиваются. Аналогичное явление наблюдается и со светом: когда источник света приближается, его волны сжимаются, сдвигаясь в синюю область спектра (синее смещение), а когда удаляется — растягиваются, сдвигаясь в красную область (красное смещение).
Нос Рудольфа как спектроскопический инструмент
И вот тут в дело вступает нос Рудольфа. Этот знаменитый рубиново-красный нос можно использовать как своеобразный спектроскопический инструмент. Если бы можно было наблюдать за ним с помощью телескопа, то можно было бы заметить, что при приближении цвет носа стал бы смещаться в синюю область спектра, становясь, например, ярко-оранжевым. При удалении же, наоборот, цвет сместился бы в красную сторону, становясь очень темным, почти черным, поскольку человеческий глаз…
Подробнее https://7ooo.ru/group/2024/12/24/801-kak-bystro-dolzhen-letet-santa-chtoby-vse-uspet-issledovatel-ischet-otvet-s-pomoschyu-nosa-ego-olenya-grss-367562879.html
Следующая публикация
Нет комментариев