Полет комара

[flavorchemist]

В продолжение темы комаров и репеллентов.

Трудно не согласиться. Химию и физику учить надо. Только не так, как учат в этой передаче.


Теперь собственно про физику.

Давайте рассмотрим, что же произойдет при столкновении комара с молекулой?

Этап 1

Упрощаем задачу. Рассматриваем комара и молекулу душистого вещества в замкнутой системе в одномерном пространстве и в вакууме, что бы нам не мешали другие молекулы и просто проще было считать.



Этап 2.

Для тех, кто совсем все забыл, есть такой закон - закон сохранения импульса, который как нельзя лучше подходит для решения данной задачи. Суть его в том, что сумма импульсов комара и молекулы должна быть величиной постоянной, вне зависимости о того, измерять ее до или после удара.

Комар очевидно движется вперед. Если он на самом деле движется назад, то меняем все знаки на противоположные, на конечный результат это не повлияет.

По условиям задачи, после столкновения с молекулой, Комар отлетает в направлении, противоположным его направлению движения. Разворот вектора движения комара может говорить о том, что до столкновения молекула не была неподвижной, а двигалась навстречу комару.


(о том, почему нарисована именно такая молекула, читать ниже)

Этап 3.

Исходные данные:

Голодный комар весит 2,5 мг = 2.5x10^-6 кг.

Скорость движения комара (если не стрелять его из пистолета) около 3 км/час = 0.83 м/с

Теперь нам нужно выяснить массу молекулы, с которой столкнулся комар.

Здесь достаточно просто. Поскольку основной в запахе герани - гераниол с молекулярной массой 154 г/моль, то его и примем за отправную точку. Если Авогадро не ошибся, то одна молекула гераниола весит (0.154 /  (6.02 x 10²³) ) =  2.56 x 10 ^-25 кг

Этап 4.

Вычисляем скорость движения молекулы.

Для полного останова комара в случае столкновения с молекулой, нам нужно, что бы импульс комара был равен импульсу гераниола.



М_комара x V_комара = M_{гераниола} x V_{гераниола}

отсюда минимальная скорость, с которой должна лететь молекула гераниола навстречу комару, что бы комар изменил направление движения на противоположное, составляет

V_{гераниола} =  2.5x10^-6 x 0.83 / 2.56 x 10 ^-25 = 8.14 x 10 ¹⁸ м/с = 2.7 x 10 ¹⁰ c,

где

с = 299 792 458 м/с = скорость света в вакууме

А вы говорите нейтрино. Гераниол!!!

Конечно, если комар будет лететь медленнее, то и молекуле не надо будет столь сильно превышать скорость света.

Этап 5.

Поскольку мы все люди взрослые, и понимаем, что ни один объект во вселенной теоретически не может двигаться быстрее скорости света, то очевидно, что в расчетах допущена ошибка. Возможно, проблема в скорости движения комара. Давайте пересчитаем с другой стороны. 

Будем использовать то же самое уравнение.

М_комара x V_комара = M_{гераниола} x V_{гераниола}

только в этот раз решаем его относительно скорости комара. Среднюю скорость движения молекулы гераниола рассчитываем известным способом  и получаем 7 м/с  при температуре 25С. Таким образом, чтобы быть сбитым в полете летящей молекулой гераниола, комар должен двигаться со скоростью, не больше:

V_комара = 2.56 x 10 ^-25 x 7 / 2.5 x 10^-6 = 7 x 10 ^-19 м/с = 2.56 x 10 ^-15 м/час = 0.022 нм / год (1 нм = 1 нанометр = 10 ^-9 м)

А вы говорите, нанотехнологии. Комар!!!

А если серьезно, то герань конечно может опугивать комаров. Только очень плохо, и только от себя самой. Для, того, что бы отпугнуть комара от тела, поставить рядом куст герани маловато, нужно вымазаться гераниевым эфирным маслом с ног до головы. При этом эффективность отпугивания все равно будет хуже, чем если бы вы использовали стандартный, разрешенный репеллент.

Про безопасность? Можно бояться химии сколько угодно. Можно не пользоваться средством против комаров, которое не пахнет, безопасность которого хорошо изучена и подозрений не вызывает. Можно мазаться вместо этого эфирными маслами, чтобы одновременно благоухать геранью и быть покусанным, но это, извините, бред. Считать, что эфирные масла безвредны, впрочем тоже глупо. Тот же самый гераниол вполне себе аллерген.


Если где-то в расчетах напутал - не специально.

Comments

[aliskazer.livejournal.com]

браво!! просто и ясно

[lioppa-begemoth.livejournal.com]

WHOли мелочиться-то? Вот на ITHAPPENS.RU был зачетный псто о том, как некий товарищ собрал самонаводящуюся (!) пушку, управляемую ПК по USB, которая мочила мух. Чем именно мочила - не помню, но рассказано было со вкусом. Особенно про момент, когда в процессе тестирования девайс засветил изобретателю прямо в глаз, приняв зрачок за муху.

[andrey-larin.livejournal.com]

На ютубе есть видео, где миниатюрная лазерная турель хуячит по комарам.

[lioppa-begemoth.livejournal.com]

Гдееее??? Ссылку!

[andrey-larin.livejournal.com]

http://bit.ly/MrO3zQ вот тут

[lioppa-begemoth.livejournal.com]

Дякую, пане!

[olle-lukoyle.livejournal.com]

супер. Ликбез - это правильно.

[andrey-larin.livejournal.com]

Малышева как всегда в своем репертуаре...

[paulina-2005.livejournal.com]

еще один чудесный способ борьбы с комарами
нужно измельчить кирпич и смешать с растительным маслом. Полученную смесь нанести на тело. Комар садится, поскальзывается на масле, падает и ударяется головой о кирпич - насекомое обезврежено!
А если масло с добавлением гераниола брать - двойной эффект будет ! Комар будет бится головой не только о кирпич, но и о молекулы

[anatoligreen.livejournal.com]

Биологическая защита высшего класса и не придётся комаров увечить.

[flavorchemist.livejournal.com]

Прекрасно))

[Лада Зозуля (from livejournal.com)]

Офф-топик, но в очередной раз порадовал 1-й ). Оказывается, перед компьютером вредно есть (и особенно пить), потому что излучение меняет структуру пищи и - особенно - жидкостей. Т.е. - будете постоянно обедать в офисе перед компом, заработаете много чего, вплоть до онкологии. Именно из-за того, что структура воды поменяется. правда, каким образом "измененная структура воды" может сие вызывать, не говорилось

[flavorchemist.livejournal.com]

Ага, что-то в новостях мне падало из этого, не успел изучить.
Структурированная вода - наше все!!

[gb0.livejournal.com]

А вот если в место герани брать хризантемы, ромашки и другие растения семейства астровые, то может быть даже чего-то выйдет. Конечно не с одной молекулы, но там если комар или еще что-то в этом роде не улетит подальше от источника молекул естественных пиретринов (или искуственных пиретроидов) -- скопытится.

[eshka-43.livejournal.com]

Мечтательно....а говорят американцы справились с комарами...кто в курсе,а?

[jackdaw75.livejournal.com]

Спасибо, очень смешно! С такой фантазией Малышевой только на телевидении и работать. Надеюсь, она никого не успела полечить, пока была врачом.

[w-gopher.livejournal.com]

То, что комара не разрывает молекула на такой скорости (а он лишь отлетает), говорит о невероятной прочности этого самого комара. Надо комара исследовать и использовать наработки в авиастроении и ВПК.

[iridium77.livejournal.com]

какую прелесть показывают нынче в России ))))

[i-engineer.livejournal.com]

Зачет! :)

[ofegenia.livejournal.com]

Все хорошо, да только нельзя при таких скоростях классической механикой пользоваться, а в релятивистской импульс не равен mv.
По-хорошему и в первом случае не может получится скорость выше скорости света. Но будет близка, да =)