Как ршить задачу про солнечный ветер и потерю массы?

Question

[SomeEl17]

Да, вопрос(заголовок) немного странный... да и "сделайте за меня" здесь, вроде бы, не любят, что вообще правильно.

Формулировка задачи: "протоны солнечного ветра достигают Земли за 3.5 дня, при этом на 1 см^3, на расстояние 1 а.е. от Солнца, находится в среднем 5 частиц солнечного ветра(протонов).
Какую массу теряет солнце Солнце с солнечным ветром за сутки?"

UPD: Нашел у себя ошибку. теперь решение более реалистичное(см. 2 посл. абзаца вопроса), теперь хочу узнать, что вы думаете про него, правильное оно или нет?

Вот мое решение https://gist.github.com/anonymous/a7cb2666dfd1080b1e7a

Если верить Википедии, то
"Из-за солнечного ветра Солнце теряет ежесекундно около одного миллиона тонн вещества. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве."

Понятно, что кроме протонов есть еще и относительно тяжелые ядра гелия и прочие электроны, но всё же, мне почему-то кажется, что мой ответ не правильный.
Хотя он и не далеко от миллиона тонн, это 10^9 кг, а у меня 10^6 кг

Answer 1

[mbllllb]

То-есть, по вашему, расхождение на 3 порядка - это "не далеко"?
Не смотрел Ваше решение, но просто за 5 минут получил значение в 2 177 442 960 кг/сут. Это в 2 раза больше, чем в 1 млрд кг...
Взял 1 ае в см (l) (это и есть расст. от Земли до солнца), умножил на массу протона (m) в кг, умножил на площадь солнца (s) в см, умножил на кол-во протонов (n=5 шт) и разделил на rкол-во дней (t=3,5).
M=l*m*s*N/t
И не забудьте про СИ.
Если не секрет, где учитесь/учились?

Comments

[SomeEl17]

"Учусь" в школе, где на уроках физики/астрономии иногда в лучшем случае показывают фиксиков, в худшем - запись какого-то захолустного аналога КВН.

Короче, сам учусь.

3 порядка... я тогда уже уходил, вопрос задал с надеждой "как приду - будет", когда вышел - понял, что 3 порядка это не совсем "не далеко". Почему не понял сразу... ну, опять же, в вики написано еще что в ветре есть разная всячина и ядра гелия, а они потяжелее протона, попробовал еще поискать процентный состав ветра, нашел только по элементам, про протоны что-то нигде не было(плохо искал, скорее всего).

В Википедии написано, что каждую секунду теряется 1 млрд кг, а не каждые сутки. Если взять по суткам на основе вики, то будет 10^13, а у вас 10^9, так что у вас расхождение порядком побольше, чем у меня :)

И гляньте, всё же, мое решение.

[mbllllb]

немного ошибся при расчете, но суть-то не поменялась:
- масса протона (Мпр)=1,67*10^-23 кг
- время полета (t)=3,5 сут.
- кол-во (N)=5 шт/см^3
- площадь солнечной пов-ти (S)=6,079*10^22 см^2
- 1 а.е.=1,496*10^13 см

по формуле, что я выше нписал (в СИ не переводим, т.к. нет необходимости и мне лень, а вообще рекомендую все расчеты вести в СИ), получается:
М= 1,67*10^-23 кг*5 шт/см^3*1,496*10^13 см*6,079*10^22 см^2/3,5 сут;
М=21,696*10^12 кг/сут.
Вот и ответ.
Сравниваем с Вики:
1 000 000 т/сек=1*10^9 кг/сек
Мвики=1*10^9 кг/сек*24 час*3600 сек=86,4*10^12 кг/сут.
Разница примерно в 4 раза, т.к., как в вики написано, что есть еще электроны и ядра гелия.
А в программе ничего не понятно))

[SomeEl17]

mbllllb: Мпр 1.67 не на 10^-23, а на 10^-27, отсюда еще больше расхождение, на 5 порядков.

Не знаю, как в программе может быть что-то не понятно... у Lua синтаксис как псевдокод, куда уж понятнее. Названия переменных тоже, вроде бы, достаточно понятны. Ладно, не важно, попробую так рассказать. Там я отталкиваюсь от того, что вычисляю объем "слоя" размером в 1 см... вообщем между сферой радиусом в 1 а.о. и сферой в 1 а.о. - 1 см, потом умножаю это на плотность протонов (5 * 0.01 м) и потом умножаю на массу протона, а дальше... дальше там в комментариях к 23 строке написано, и я не уверен, правильно ли это вообще или нет.

Про СИ, уже второй раз пишите, да, спасибо, я знаю и всегда стараюсь всё сразу переводить в СИ.

[mbllllb]

В общем, я ошибся, смотри правильное решение))
- S1=4*Pi*R^2=28.4*10^22 m^2=28.4*10^26 cm^2 - площадь пов-ти сферы радиусом 1 а.е.
- N=S1*N=28.4*10^26 cm^2 * 5 шт/cm^3=142*10^26 шт/cm - столько протонов в слое толщиной 1 см, независимо от расстояния от Солнца (понятно, почему на зависит от расстояния?)
- L=1 а.е./3.5 дн=4.274*10^10 m = 4.274*10^12cm - расстояние, которое пролетит протон за 1 день или, другими словами, кол-во слоев с N протонами.
- Mобщ=N*L*Mпр=142*10^26 шт/cm * 4.274*10^12cm * 1,67*10^-27 кг = 1013,536*10^11 кг=101.3536*10^12 кг - общая масса протонов, выпущенных Солнцем за одни сутки.
Если нигде в расчетах не ошибся, имеем слегка повышенную солнечную активность))