Zadanie Fermiego

abstract 2oo6
Festiwal Nauki i Multimediów
Gliwice 27 – 30 września 2oo6
- liga szkolna ETAP I – PYTANIE FERMIEGO
do 26 września 2006, godz. 12:00
ENRICO FERMI
(1901-54 roku), włoski fizyk, profesor
uniwersytetu w Rzymie, Nowym Jorku, Chicago (1938
wyemigrował z faszystowskich Włoch do USA). Jeden z
najwybitniejszych ludzi dwudziestego wieku. Jeden z twórców
podstaw energetyki jądrowej, kierował ogółem prac nad bombą
atomową, uruchomił pierwszy reaktor jądrowy. Wraz z innymi
wybitnymi fizykami zgromadzonymi w miasteczku zwanym Los
Alamos w USA, odizolowani od reszty świata, dokonali wielu
odkryć. W 1938 roku otrzymał Nagrodę Nobla, za swoją pracę, w
której przedstawił m.in. jak można rozbić jądro uranu
bombardując je neutronami. Od jego nazwiska został nazwany
gaz.
Gaz
Fermiego
(zawiera
zbiór
identycznych,
nie
oddziaływujących na siebie cząstek opisywanych przez statystykę
Diraca Fermiego). Przykładem jest gaz elektronów w metalu.
Dla uczczenia Enrica Fermiego nadano w 1955 roku nazwę ferm.
FERM Fm, fermium, jest to sztucznie otrzymany promieniotwórczy
pierwiastek chemiczny o liczbie atom. 100, liczbie masowej
najtrwalszego izotopu 257 (T1/2 = 80 dni); należy do aktynowców;
odkryty (razem z Einsteinem) 1952 przez G. Seaborga i jego
współpracowników w produktach eksplozji termojądrowej,
przeprowadzonej na atolu Eniwetok.
Ponadto Fermi zajmował się zaawansowaną matematyką. W swoich pracach zajmował się prostym, jasnym
językiem, ponieważ nie lubił zbytniego formalizmu, niepotrzebnego komplikowania opisu zjawisk. Bardzo lubił
rozwiązywać
nietypowe
problemy,
w
których
musiał
szacować
różne
dziwne
wielkości.
Najsłynniejszym pytaniem Fermiego jest: Ile ziarenek gorczycy znajduje się w 1 litrowym słoiku?
Zadaniem drużyny jest wymyślenie oraz zaprezentowanie ciekawego pytania Fermiego. Zadania wraz
z rozwiązaniami należy przesłać na [email protected] do 26 września do godziny 12:00.
Uczniowie zaprezentują swoje zadania 28 września 2006 o godzinie 11:30 w Ruinach Teatru
Miejskiego w Gliwicach.
Komisja konkursowa oceniać będzie:
 poprawność merytoryczną
 interakcja z publicznością
 pomysł
 zastosowanie w życiu codziennym
 złożoność prezentowanego problemu
 innowacyjność
Dla ułatwienia poniżej przedstawiamy kilka zadań, które można nazwać bardzo prostymi ,,
pytaniami Fermiego’’.
www.abstract.aei.pl
liga szkolna
1
abstract 2oo6
Pytanie 1:
CZY CHIŃCZYCY MOGLIBY PRZYKRYĆ POLSKĘ
CZAPKAMI?
Przyjmijmy, że:
 powierzchnia Polski to około 312 tys. km2
 czapka Chińczyka ma 40 cm średnicy
 czapka Chińczyka ma kształt stożka
 przybliżona wartość  to 3,14
 liczba mieszkańców Chin osiągnęła 2 miliardy
Rozwiązanie:
Powierzchnia, jaką zajmuje jedna czapka jest kołem o promieniu długości 20 cm.
Pole powierzchni wszystkich czapek wszystkich Chińczyków wynosi:
2 mld *  * (20 cm )2 = 2 * 109 *  * 400 cm2  2 * 109 * 3,14 * 400 * 10-10 km2
= 2512 * 10-1 km2 = 251,2 km2
251,2 km2 < 312 tys. km2
Odpowiedź:
Chińczycy nie mogliby przykryć powierzchni całej Polski czapkami.
Pytanie 2:
ILE SZCZEBLI MIAŁABY DRABINA SIĘGAJĄCA Z ZIEMI DO KSIĘŻYCA?
Przyjmijmy, że:
* księżyc odległy jest od ziemi o 384 400 km
* szczeble drabiny odległe są od siebie o 30 cm
Rozwiązanie:
Aby obliczyć ilość szczebli w drabinie, należy podzielić odległość
ziemi od księżyca przez odległość pomiędzy szczeblami.
384 400 km / 30 cm = 3844 * 107 cm / 30 cm = 128,1(3) * 107 
 1 281 333 333
Odpowiedź:
Drabina sięgająca z ziemi do księżyca miałaby około 1 281 333 333 szczebli.
www.abstract.aei.pl
liga szkolna
2