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

[radio-developer.livejournal.com]

писец. это на первом канале. где мозги у людей? просто представить приблизительный размеры молекулы и комара.

[erdweibchen.livejournal.com]

Картинки прелестные, получила массу удовольствия, спасибо. :)

[amorefresco.livejournal.com]

Кортинке!

Хочу теперь каждый разъяснительный пост с кортинкомэ! Нагляднейше.

[http://users.livejournal.com/t_h_e_o_/]

ну нет у меня телевизора, зато какую мякотку я в йутюбе нашел -


болты есличо разные :)

[shootenok.livejournal.com]

На самом деле всё просто:

[victor-zagorski.livejournal.com]

Интересно, а бывают пахучие молекулы размером с куриное яйцо. Такие ароматы неплохо бы вместо злых бабок с собаками для охраны помещений использовать.

[ichbin-zwilling.livejournal.com]

Задачки на столкновение обычно решаются с привлечением одновременно сохранения импульса и сохранения энергии. Получается несколько сложнее, но для первого приближения и так сойдёт.

Сотрясение мозга, столкновение с молекулой, ааааа!!

[gyrates.livejournal.com]

Кажется, у меня сотрясение мозга от этого комариного видео. Видимо, удар звуковой волны...

[nepotrebnost.livejournal.com]

Этому комару не страшен гераниол. И вообще ничего не страшно, ибо он мутант с четырьмя крыльями!

[cuerpo-y-alma.livejournal.com]

картинки отличные)
хотя сюжетец, конечно, жуткий. летит себе комарик кровушки попить, а тут бац ему молекула в лоб.

[profi.livejournal.com]

Комар на рисунках очень выразительный. Так и тянет втемяшить ему в лоб молекулой-другой. Хотя защитники животных будут против.

[kelavrik-0.livejournal.com]

Массу надо считать по релятивистским формулам! m=m₀/(1-v²/c²)^1/2
В импульсе использовать тоже её, тогда и за скорость света не зайти.

А вообще то, что сосна отпугивает комаров. :))) То то их в сосновых лесах полно.

[ms-grumpy.livejournal.com]

Да ладно вам тетку костерить! Она имела ввиду, что молекулы вещества достаточно для того, чтобы почуять запах.
а комар, охреневший от аромата, решает, что ну его нахрен, и валит к соседям :-)))
Ну не дура ж она, в самом деле!

[potok-mislei.livejournal.com]

А у вас модель неправильная. Комары в вакууме не летают))

[lugermaxotto.livejournal.com]

У комара от удара о пахучую молекулу возникает сотрясения мозга- это тоже мощно задвинуто...

[plantarum.livejournal.com]

Ой, есть такая задачка про "если бы моль аммиака был пчелой, с какой частотой он бы жужжал?". ..

[pravdarubka.livejournal.com]

Прелесть какая!!! Чистый восторг!
А первый за клевету можно теперь привлечь?

[galinacu.livejournal.com]

"Многие верят"(с).

[lilia-69.livejournal.com]

Тетка дура конечно, и еще я думаю очень подлая!!!

[lena-malaa.livejournal.com]

А все потому, что Малышева и ее собеседники курят, и не сигареты! Смотри сам, Сереж.


Куда смотрят наркоконтроль и Онищенко?!

[polugut.livejournal.com]

Может одна молекула и не сдвинет комара, но ведь можно взять побольше, и можно экологически чисто бороться с комарами. Разгонять молекулы гераниола в ускорителе, и по комарам прицельно бить. Чем больше масса молекул, тем меньше скорость понадобится для отталкивания. Если ускоритель типа синхрофазотрона, то меньше грамма понадобится, а если ускорителем служит шприц или водяной пистолет, или пневмораспылитель, то побольше. В крайнем случае можно использовать ускоритель типа ковшик или ведро, но тогда понадобится много вещества. И никакой химии, все натурально, летит комар, и тут его сбивают молекулы гераниола. Комар тихо фигеет, и удирает подальше.

[deniz-ati.livejournal.com]

Рисунок комара восхитителен!

[sky-antonio.livejournal.com]

Тетеньку принудительно куда-нибудь на Амгунь под вечер с цветком герани )))
А рядом положить репеллент и посмотреть через сколько минут начнет она его использовать..
Мой прогноз - максимум через 5 минут )))

[damir-art.livejournal.com]

кто-то еще смотрит тв?

[free-oven.livejournal.com]

ржу) удар комара об молекулу и сотрясение мозга у комара )))) и все это с серьезным тоном... мракобесие какое то)))