Чому ж, чому? ..

Матеріал до уроку

? Під нашими яблунями сніг тане, коли в інших місцях його ще багато. Те ж спостерігається і навколо стовбурів інших дерев. Як це пояснити?

Відповідь 1. Сніг, як і будь-яка речовина (в тому числі яблуні і інші дерева), випромінює і поглинає енергію. При цьому сніг добре відбиває УФ-складову електромагнітного спектра і видиме світло, а ІК-складову, навпаки, вельми ефективно поглинає. Чи буде сніг нагріватися або охолоджуватися, визначається співвідношенням між енергією, яку він поглинає і яку випромінює. Чому ж під деревом сніг тане швидше? У нічний час сніг на відкритій місцевості поглинає ІЧ-випромінювання від поверхні землі і від небосхилу (температура якого при ясній погоді може досягати -30 ° С). Але сніг під деревом поглинає більше енергії, оскільки вона надходить ще й від істотно більш нагрітого в порівнянні з небокраєм дерева. Цим і пояснюється той факт, що сніг під деревом тане швидше, ніж на відкритих ділянках.

Відповідь 2. Під час снігопаду дерево закриває частину поверхні, і шар снігового покриву під ним просто виявляється тонше.

NewScientist.com (The Last Word) 08Aug2009

? Деякі світові рекорди у легкій атлетиці та велосипедному спорті були встановлені під час змагань, що проходили на великій висоті над рівнем моря, наприклад, на Олімпійських іграх 1968 року в Мехіко. Чи пов'язано це зі зниженою щільністю повітря на великій висоті? Однак і кисню на висоті менше, що, здавалося б, не повинно сприяти рекордів!

Відповідь 1. Мехіко знаходиться на висоті 2250 м над рівнем моря, і на такій висоті щільність повітря менше через зниженого атмосферного тиску (580 мм рт. Ст. Проти нормального 760 мм рт. Ст. На рівні моря). Завдяки цьому механічна робота, що здійснюються легкоатлетом або велосипедистом, безумовно, зменшується. Однак через те ж обставини ускладнюється надходження кисню в організм спортсмена. Парціальний тиск кисню на рівні Мехіко всього лише 120 мм рт. ст. - на чверть менше, ніж на рівні моря. Зменшення тиску кисню в альвеолах легенів, на кордоні між атмосферою і кровотоком, призводить до зниження загальної кількості кисню, що надходить в організм. Інакше кажучи, спортсменам важче дихати, серцю потрібно витрачати більше енергії, щоб забезпечити активну кровообіг. Але після кількох тижнів акліматизації кількість еритроцитів у крові зростає, завдяки чому працюють м'язи починають отримувати більше кисню. В цілому ж ніяких особливих переваг у спортсмена, який бере участь в змаганнях в високогірній місцевості, немає. На ще більшій висоті - понад 2500 м - надходження кисню в організм і відповідно активність серця з перекачування крові досягають граничних значень, і рівень рекордів на таких висотах знижується. Швидше за все рекорди Олімпіади 1968 р обумовлені все ж тренуваннями.

Відповідь 2. На результатах, яких досягають спортсмени в бігу і в велосипедних гонках, ефект висоти позначається двояко. Потужність, що витрачається при русі в повітрі, пропорційна щільності повітря і кубу швидкості пересування. Через це при великих швидкостях опір повітря стає дуже великою. Але діє і інший фактор: в розрідженому повітрі в організм спортсмена надходить менше кисню. Якщо змагання триває не більше 20 с, більша частина необхідної спортсмену енергії виробляється в процесі гліколізу, коли розщеплення вуглеводів відбувається без участі кисню. У підсумку, враховуючи, що швидкість спринтера може бути досить високою, час забігу на великій висоті може виявитися менше. Якщо ж мова йде про більш довгих дистанціях (для подолання яких потрібно більше 1 хв), то всі переваги зниженою щільності повітря зникають. Особливе місце займає біг на 400 м. У 1991 р в Journal of Applied Physiology були опубліковані результати дослідження, що показують, що для таких «середніх» дистанцій ідеальними є висоти 2400-2500 м, що трохи більше висоти Мехіко. Згадаймо, що один з найбільш вражаючих рекордів Олімпіади в Мехіко був поставлений Лі Евансом в бігу якраз на 400 м.

NewScientist.com (The Last Word) 21Jan2009

Пер. з англ. Б.В. БУЛЮБАШ