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

[polugut.livejournal.com]

Дура, не дура, но увы, реальность такова, что из "народных" средств ни одно не работает так эффективно, как "химические" репелленты. Ни герань, ни гвоздичное масло, даже дым хорошо отпугивает только в большой концентрации, когда глаза режет. Даже дёготь в чистом виде не очень помогает. А вот если намазаться диэтилтолуамидом, то комары перестают кусать.

[user-ami.livejournal.com]

Дым-то как раз помогает, но носить с собой костёр -- это как-то неудобно. ;)

[polugut.livejournal.com]

Помогать то он помогает, но слабо. У нас тайга горела недавно, дымом все затянуло. Иногда, при безветрии, видимость была метров сто. А комары всеравно кусали. Конечно меньше, чем обычно, похоже дым мешает комару находить человека по запаху, но всеравно наводятся по теплу, и кусают. Гарантированно отпугивает только очень плотный дым, от которого глаза слезятся, и легкие кашляют. Дым от еловой смолы (есть такой народный рецепт) отпугивает слабо, сам проверял.

[ms-grumpy.livejournal.com]

у вас в тайге комары размером с медведя с аппетитом тигра. меня в тынде пожрали средь бела дня под я рким солнцем - костер пришлось разводить, чтоб хоть как-то легче было. и это в полдень!! больше в сибирь летом ни ногой :-))

[ms-grumpy.livejournal.com]

я вам на своем примере могу сказать, что кубинский сигары шибко комаров отпугивают. да и ос :-)
как-то с подружкой и ее МЧ поперлись на речку вечером, юноша сигареты курил - их с анькой зажрали.
я сидела себе на пенечке с сигарой полтора часа, ни один не подлетел

ксати, ни разу репеллентами для тела не пользовалась, хотя и закуплены - забываю все время взять их с собой.
я люблю хрень в розетке

[polugut.livejournal.com]

Дык в кубинских сигарах табак настоящий, который не только комара, но и медведя отпугнет. Дым от самосада тоже отпугивает летающих гадов. Но когда комаров тонна на квадратный метр дым не спасет.
>я люблю хрень в розетке
Величайшее изобретение. А на улице хороши змейки, без них совсем плохо работать.

[ms-grumpy.livejournal.com]

змейки - это что? :-))

[polugut.livejournal.com]

Их еще спиралями зовут. Предназначены для отпугивания комаров на открытых местах. Их надо поджечь, сдуть пламя, и они тлеют, выделяя с дымом комариный яд. Полоска в виде раскручивающейся спирали, пропитанная противокомариным веществом, вроде того, что в пластинках для розеточного нагревателя. Кстати, эти пластинки тоже можно поджигать, и дым быстро травит комаров. Змеек выпускают те же фирмы, что и пластинки.

[ms-grumpy.livejournal.com]

cool! cool-cool-cool :-)

буду знать, спасибо :-)

[ugryumy.livejournal.com]

НО ТОЛЬКО на ОТКРЫТОМ МЕСТЕ! Иначе и самому потравиться можно (в отличие от розеточных)

[ms-grumpy.livejournal.com]

вы меня за елену малышеву кого принимаете? :-))

[lavela.livejournal.com]

Погодите, а меня вот не кусают от средств с цитронеллой. Что со мной не так?

[polugut.livejournal.com]

Какая местность? Какая плотность комаров? Какое средство? Цитринелла в этом средстве основное действующее вещество, или ароматизатор для диэтилтолуамида?
Этой весной я использовал браслеты от комаров, пропитанные маслом чайного дерева. Выписал из Китая. Браслеты помогали... пока комаров было мало, после массового вылета перестали "работать".

[lavela.livejournal.com]

В моем случае это цитронелла и герань, о которой тут выше речь была. ДЭТЫ нету.
Мысль я верно поняла, что при высокой плотности летучих гадов и прочих равных цитронелла будет менее эффективна, чем ДЭТА?

[polugut.livejournal.com]

>Мысль я верно поняла, что при высокой плотности летучих гадов и прочих равных цитронелла будет менее эффективна, чем ДЭТА?
Да. Многолетний опыт говорит за это. И не только мой. Коренные народы Сибири, о возрождении культуры которых так много говорится в узких кругах, забыли о традиционных средствах отпугивания кусачих гадов, и пользуются ДЭТОЙ, фумитоксами и дихлофосом. Дымари используются, но когда ветер слабый. И часто в эти дымари суют пластинки фумитокса.
>В моем случае это цитронелла и герань, о которой тут выше речь была. ДЭТЫ нету.
Как именно используются цитронелла и герань? Посажены вокруг дома? Или маслом мажетесь? Или средство так называется? Я встречал много видов ароматизированной ДЭТЫ, на бутыльках было крупно написано что натуральные средства, и мааааленькими буквами в списке составляющих было указано - "диэтилтолуамид". В таких средствах аромат лимона, гвоздики и т.п. создавали веру в натуральность компонентов, а диэтилтолуамид пугал комаров.