小测验:谁跑得更快:尤塞恩·博尔特还是非洲象?

为聪明的科学家提供快速的树桩。
2018年6月12日

采访

Francesca Day博士-剑桥大学,philippe Bujold先生-剑桥大学,Eleanor Drinkwater女士-约克大学,Jess Wade博士-伦敦帝国理工学院

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非洲象

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是时候让克里斯·史密斯来测试我们的面板了。第一组是杰斯·韦德和菲利普·布约德,第二组是弗朗西斯卡·戴和埃莉诺·德林克沃特……

Chris -在我们继续回答观众的问题之前,我们首先要问一些我们之前写的问题来测试他们的勇气。

所以我们有两组:菲利普和杰斯,你们是第一组,埃莉诺和弗兰,你们是第二组。

因为今年是世界杯年,所以我们感觉很运动,所以我们有一些快速的灵感问题来开始,你看到我在那里做了什么吗?

第一组,菲利普和杰西:说到球形的东西,还有运动方面的联系:行星——哪个时间过得更快:金星上是一天,水星上是一年?你觉得呢?

菲利普-你是物理学家,这次我相信你。

克里斯:哪个更短?

杰西-你可以接受。好吧,我们假设水星上有一年。

克里斯-你要在水星上待一年。

A:水星上的一年
金星上的一天大约是116个地球日,水星上的一年大约是88个地球日。金星转得很慢。
https://spaceplace.nasa.gov/all-about-venus/en/
https://spaceplace.nasa.gov/all-about-mercury/en/

埃莉诺和弗兰:哪个发生得更快,珠穆朗玛峰的增长还是地球与月球的分离?

埃莉诺:这是一个我以前从未想过的好问题。

弗兰:我不知道。我甚至不知道珠穆朗玛峰是否在增长。它在增长吗?

埃莉诺-我觉得它在生长。是的,它在增长。我要去珠穆朗玛峰。

弗兰:是的,我的直觉是珠穆朗玛峰。珠穆朗玛峰。

克里斯-好吧,你要去珠穆朗玛峰。

A:月亮
珠穆朗玛峰以每年4毫米的速度增长,地球和月球以每年4厘米的速度分离。这是因为月球从地球获得角动量,因为月球绕着地球转,地球在月球内部转。这就是为什么我们会有潮汐因为地球上的水被月球吸引了。而是因为地球在月球轨道内旋转。地球表面靠近月球的那块隆起的水在其轨道上的位置略高于月球,它拖着月球旋转,它把地球的一些自旋能量给了月球,加速了月球,因此,月球每年逐渐远离地球4厘米。我们知道这一点是因为激光,杰西之前告诉过我们激光是从阿波罗任务放置在月球表面的一面镜子反射回来的。或者,如果你相信阴谋论——它刚刚出现。
http://www.extremescience.com/everest.htm
https://www.space.com/3373-earth-moon-destined-disintegrate.html

一队:你们现在领先,一队。尤塞恩·博尔特和非洲象哪个更快?如果你想换个角度考虑这个问题,你甚至可以试试如果尤塞恩·博尔特被一头非洲象追赶会发生什么?

菲利普:我想说,这可能会改变答案。

克里斯-它并没有在大计划中做到这一点。除非他被抓住。

我看过很多关于大象奔跑的纪录片。

杰西——我看过博尔特跑步。而且他跑得很快。

菲利普——他的速度非常快。

弗兰-你是大象专家。

克里斯-他是神经学家。

我可以从他们的大脑皮层上告诉你,他们的大脑相当重,所以他们可能比尤塞恩·博尔特慢一点,因为博尔特的大脑要小得多。所以我选择神经科学的答案。

杰西:好吧。

克里斯-如果我诚实的话,我不认为大脑是大象的主要贡献。

杰西-我们选博尔特吧。让我们和博尔特一起去吧。

克里斯-你说的是波特。好了,开始吧。你是对的。

A:尤塞恩·博尔特
大象的时速可以达到25公里,但尤塞恩·博尔特的时速超过了47公里。
http://www.planet-science.com/categories/over-11s/human-body/2012/06/how..。

团队1:你正在快速领先。

第二组——让我们看看埃莉诺和弗兰现在发生了什么:电线里的电子和F-18喷气式飞机哪个移动得更快?

弗兰:通过电线中的电子,这是一个相当复杂的问题。

克里斯-我知道。你在演一个复杂的节目。

弗兰:它们并不是真的在电线中快速移动,它们是在相互碰撞,它们的伪粒子运动。

克里斯:那你打算买什么?你认为哪个运动得更快,是电子还是射流?

弗兰:我的直觉是喷气机。如果我错了,那就太尴尬了。你觉得呢?

埃莉诺-我佩服你对电子的超群知识。

Chris -听起来你想要F18。

弗兰:我知道有很多微妙之处让这个问题更难回答。我不知道答案。我选Jet。

克里斯-是的。是F18。你说得很对。跟着你的直觉走就好了。永远相信你的直觉

答:f - 18
f -18的飞行速度为每小时1915公里,但导线中单个电子的速度仅为0.2毫米/秒。电信号沿着电缆以接近光速的速度移动,这是绝对正确的,但是携带电流的单个电子实际上移动得非常慢。这是因为电沿着电缆移动,有点像你有一个装满珠子的管子,你把一个珠子推进去,一个电子在一端,它沿着管子里的所有其他珠子分流,所以另一个珠子从末端出来,但是单个珠子(电子)移动得非常慢。这就是为什么它只有0.2毫米/秒。
https://en.wikipedia.org/wiki/McDonnell_Douglas_F/A-18_Hornet
http://www.physlink.com/education/askexperts/ae69.cfm
https://www.nasa.gov/centers/armstrong/aircraft/F-18/performance.html


克里斯:所以这是两局一局,让我们看看最后一轮会发生什么。

小组一:如果你能以高速公路的速度垂直行驶并沿直线行驶,你会先到达哪个地方——太空还是海洋的最深处?

你觉得呢?

菲利普:哦,肯定是空间。

杰西-对,我们开始吧。我不会开车,所以我只好向你的高人一等的知识低头。

克里斯-让我们把这件事做好。你认为以高速公路的垂直速度行驶,无论是向上还是向下,你都会在到达海底之前到达太空?你是这个意思,对吗?

让我们用一种聪明的方式来回答这个问题。这取决于你定义空间的起点。但是是的…

菲利普:你从哪里开始呢?

杰茜——我很确定。我同意你的观点。国际空间站比格拉斯哥离我们更近,所以我想我们可以去那里。

克里斯-好的。你要去太空。不,你错了。

A:海底
这是因为太空的边缘距离地球表面约100公里,根据我们对太空起点的定义。相比之下,太平洋的马里亚纳海沟只有11公里深。所以你会更快到达那里。国际空间站离地面大约400公里。格拉斯哥比这更远一点。
http://www.iop.org/resources/topic/archive/space/
https://www.livescience.com/23387-mariana-trench.html

你们没有做对,所以现在就看你们了,埃莉诺和弗兰,看看你们是否能设法扳平比分,把比分推到抢七的局面。这太恶心了。我给你这个,讨厌的这个。

团队2——埃莉诺和弗兰:哪个单位的时间发生得更快,摇晃还是瞬间?

我们能回答关于大象的问题吗?摇一摇还是一眨眼?

弗兰:我不知道这两个其实都是有定义的单位。

埃莉诺-这取决于你在抖什么。因为你说羊摇两下尾巴。也许是另一种动物。

弗兰:我一点也不知道。jiffy听起来更快。

埃莉诺-是的。

弗兰:等一下。而奶昔…你懂的。也许我喜欢摇晃很久。

埃莉诺-好的。让我们选吉菲吧。

弗兰-吉菲。

克里斯-你要用一个瞬间?

你知道吗,杰西。你举手了。

杰西-不。我把手举了起来,因为我喜欢那个加拿大人的表情。他说——什么是摇啊,什么是快啊!

A:摇一下
“摇一摇”是为曼哈顿计划创造的最高机密单位:“摇一摇”是十亿分之一秒。jiffy用于计算机工程,是百分之一秒。眨眼大约只有十秒钟,或者大约一千万次
http://www.unc.edu/~rowlett/units/index.html

克里斯-所以你的答案是零。

祝贺团队[1]获胜,如果有人在听的话。

不幸的是,埃莉诺和弗兰,你们没有赢得本周的比赛。所以这周的大人物,菲利普和杰西,他们对大象和尤塞恩·博尔特跑步的惊人了解。做得很好。

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