Ész Ventura: Mentsd meg a Földet, lődd ki az összes műanyagszemetet a Holdra!

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Mennyi műanyagszemét van a Földön, és mit lehetne vele – elvileg – kezdeni? Nézzük meg! Az alábbiakban műanyagszemétnek fogjuk tekinteni azt a műanyaghulladékot, ami jelenleg nem vár újrahasznosításra, hanem szeméttelepeken vagy a természetben halmozódik lebomlatlan szennyező anyagként.

124. feladvány: Huss, műanyagszemét!

  1. Tegyük fel, hogy az összes műanyagszeméttől meg tudnánk szabadulni úgy, hogy kilőjük az űrbe. Becsüljük meg, hogy mennyivel változna meg a nap hossza a Földön ennek hatására?
  2. Tegyük fel, hogy az összes műanyaghulladékot el tudnánk juttatni a Holdra. Becsüljük meg, hogy mekkora rétegben borítaná be akkor a szemét a Holdat, és mennyivel látnánk nagyobbnak a Holdat?
  3. Tegyük fel, hogy az összes műanyagszemetet annyira össze tudnánk tömöríteni, hogy abból egy új égitest keletkezzen, ami gravitációsan összetartaná saját magát, és második holdként keringene a Föld körül. Becsüljük meg, mekkora lenne ez az eredeti holdunkhoz képest?
  4. Tegyük fel, hogy az összes műanyagszemetet a Földön akarjuk hasznosítani, mégpedig egy gigantikus földfelszín alatti gravitációs energiatároló formájában. A klímaváltozás megfékezése érdekében, mint ismeretes, egyre több megújuló energiát szeretnénk használni, de ahhoz, hogy ez valóban kiváltsa a nem megújuló energiaforrásokat, hatalmas kapacitású energiatárolókra is szükség lenne, hiszen a pillanatnyi igényeket meghaladó termelés időszakaiban el kell raktároznunk a többlet villamos energiát azokra az időkre, amikor éppen nem süt a nap, vagy nem fúj a szél. Ennek az egyik ígéretes és tiszta megoldása lehet a gravitációs energiatárolás elve a szennyező kémiai alapon működő akkumulátorokkal szemben. Ilyen megoldásokról – többnyire betonelemeket mozgató berendezésekről – már a Qubit is többször írt. A fenti feladatban azt tesszük fel, hogy beton helyett műanyagszemétből tömbösített súlyokat használunk, és az egészet a felszín alatt, hogy ne zavarjon minket. Képzeljünk el egy gigantikus méretű dugattyút, amit föl-le mozgatunk egy aknában. Természetesen ez darabokból is állhat, nem kell, hogy egy nagy tömb legyen. Mivel nagyon mélyen az emelkedő hőmérséklet hatására megolvadna a műanyag, nem lehet akármilyen mély az akna. Tegyük fel továbbá, hogy a dugattyú legalább annyit tud lefelé mozogni, mint amekkora a magassága. Becsüljük meg, hogy ebben az esetben mekkorának kell lennie a berendezés alapterületének?

Figyelem! A fenti becslési feladatokhoz több mint egy hónap gondolkodási időt adunk, és a feladathoz bármilyen forrás szabadon felhasználható. Kérjük a használt forrásokat és adatokat meghivatkozni a beküldött megoldásban. Számos esetben felmerülhetnek részletkérdések, ez esetben a kérdés szellemének megfelelően szabadon lehet értelmezni a körülményeket, vagy kérdezzetek nyugodtan az alábbi emailcímen. A feladat nem igényel feltétlenül bonyolult számításokat, de a befektetett kutatómunkát öt koponyával díjazzuk és egy ajándék könyvcsomaggal a szerencsés nyertesnek!

Nehézségi szint:

A becsléseket részletes magyarázattal, számításokkal és forráshivatkozásokkal együtt az eszventura@qubit.hu címre várjuk. A legértékesebb megoldást küldő versenyzők felkerülnek az Ész Ventura dicsőségfalára, közöttük és minden jó megoldást beküldő versenyző között év végén nyereményeket sorsolunk ki. Az e-mail subject mezőjében kérjük sorszámmal jelezni, hogy melyik feladvány megoldásáról van szó. Beküldési határidő: augusztus 1. éjfél.

Az Ész Ventura feladványügyi rovat gazdája: Gáspár Merse Előd fizikus és bűvész