高中物理知識點總結用物理公式算出聖誕老人的速度
高中物理知識點總結如何用物理公式算出聖誕老人的速度。我們都知道據説聖誕老人會在聖誕節黎明到來之前給孩子送禮物,但是如果全球這麼多的孩子,他是怎麼做到的呢?今天三好網高中物理家教老師用物理公式告訴你,聖誕老人的速度有多快!
目前,全世界在18歲以下的人口共有210600萬人,如果聖誕老人把禮物送給全球各地的每一個小孩子,不論宗教和國家,也不只限於住在工業化發達地區的19100萬兒童。那麼聖誕老人將要面臨極大的挑戰。
如果我們假設,每個家庭平均只有2.5個孩子,那麼聖誕老人就必須在聖誕夜裏停留84200萬次。我們再假設,這些家庭都是平均分配在地球陸地上。地球的半徑是6378公里,因此,它的表面積是31640萬平方公里。地表只有29%是陸地,因此這會使得人口的居住面積,減少到只有149966萬平方公里。每個家庭可以佔有約0.179平方公里的面積。且讓我們假設,每個家庭的面積形狀都是正方形,因此家庭與家庭之間的距離,是這個面積的平方根,那就是0.418公里。在每個聖誕夜,聖誕老人的旅程,必須相當等於煙囱的數目——84200萬個,房子與房子之間的平均距離,也就是35566萬公里。這個旅程聽起來很嚇人,特別注意的是聖誕老人必須在一個晚上跑完全過程。
幸運的是,聖誕老人真正送禮物的`時間超過24小時。想想看,地球在12月24日半夜12點通過國際日期變更線那一點。從那一刻起,聖誕老人就可以爬下所有的煙囱,如果他一直停留在那一點,那他就可以有24小時的時間沿着國際日期變更線把禮物送給每一個孩子。但是他還可以做得更好,那就是背對地球自轉的方向向後退。這樣一來,他就可以另外有將近24個小時的時間來分送禮物——整個送禮時間將達48小時,也就是2880分鐘,或相當於172800秒。
從這一點推算,聖誕老人在84200萬個家庭之間,每個家庭只能停留萬分之二秒多一點點。要在這段時間內跑完35566萬公里的距離,聖誕老人的雪橇必須平均每秒鐘跑2058公里。撇開空氣温度和濕度不談,聲音的速度大約是每秒0.3公里,因此,聖誕老人的速度大約是音速的6395倍。也就是超音速。
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