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高中物理知识点总结用物理公式算出圣诞老人的速度

时间:2021-09-06 08:10:30 物理 我要投稿

高中物理知识点总结用物理公式算出圣诞老人的速度

  高中物理知识点总结如何用物理公式算出圣诞老人的速度。我们都知道据说圣诞老人会在圣诞节黎明到来之前给孩子送礼物,但是如果全球这么多的孩子,他是怎么做到的呢?今天三好网高中物理家教老师用物理公式告诉你,圣诞老人的速度有多快!

高中物理知识点总结用物理公式算出圣诞老人的速度

  目前,全世界在18岁以下的人口共有210600万人,如果圣诞老人把礼物送给全球各地的`每一个小孩子,不论宗教和国家,也不只限于住在工业化发达地区的19100万儿童。那么圣诞老人将要面临极大的挑战。

  如果我们假设,每个家庭平均只有2.5个孩子,那么圣诞老人就必须在圣诞夜里停留84200万次。我们再假设,这些家庭都是平均分配在地球陆地上。地球的半径是6378公里,因此,它的表面积是31640万平方公里。地表只有29%是陆地,因此这会使得人口的居住面积,减少到只有149966万平方公里。每个家庭可以占有约0.179平方公里的面积。且让我们假设,每个家庭的面积形状都是正方形,因此家庭与家庭之间的距离,是这个面积的平方根,那就是0.418公里。在每个圣诞夜,圣诞老人的旅程,必须相当等于烟囱的数目——84200万个,房子与房子之间的平均距离,也就是35566万公里。这个旅程听起来很吓人,特别注意的是圣诞老人必须在一个晚上跑完全过程。

  幸运的是,圣诞老人真正送礼物的时间超过24小时。想想看,地球在12月24日半夜12点通过国际日期变更线那一点。从那一刻起,圣诞老人就可以爬下所有的烟囱,如果他一直停留在那一点,那他就可以有24小时的时间沿着国际日期变更线把礼物送给每一个孩子。但是他还可以做得更好,那就是背对地球自转的方向向后退。这样一来,他就可以另外有将近24个小时的时间来分送礼物——整个送礼时间将达48小时,也就是2880分钟,或相当于172800秒。

  从这一点推算,圣诞老人在84200万个家庭之间,每个家庭只能停留万分之二秒多一点点。要在这段时间内跑完35566万公里的距离,圣诞老人的雪橇必须平均每秒钟跑2058公里。撇开空气温度和湿度不谈,声音的速度大约是每秒0.3公里,因此,圣诞老人的速度大约是音速的6395倍。也就是超音速。

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