Albero

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Messaggioda nil » 14/03/2014, 18:28

La costante solare $\displaystyle C_s \sim 1000 W \cdot m^{-2}$ è la quantità di radiazioni elettromagnetiche che arriva sulla superficie dell'atmosfera dal sole per unità di tempo e superficie. La fotosintesi è il processo con cui le piante, tramite assorbimento delle radiazioni solari generano materia organica: essa ha efficienza dell' $1$%.
Assumiamo che l'energia immagazinata nel legno sia dell'ordine di $\displaystyle P_c \sim 10^7 J \cdot kg^{-1}$ (Potere calorifico). Quanto tempo occorre affinché cresca un albero alto $10m$?

Sono abbastanza scarso in fisica, se rispondete giustificate i passaggi qualitativamente please :D
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Re: Albero

Messaggioda Francutio » 14/03/2014, 19:57

Eh, serve una notevole quantità di approssimazioni (oltre a quelle già introdotte dal testo) per poter rispondere a questo quesito con i dati forniti....

Nello specifico:

- la massa dell'albero di 10 metri (dipendente dal tipo di albero)
- la superficie fogliare (dipendente, oltre che dal tipo di albero, tra l'altro)
- le ore di sole e l'angolo di incidenza dei raggi solari (dipendente dalla latitudine)

Scelti questi parametri si può pensare di dare una risposta al problema (che con ogni probabilità sarà molto poco significativa ^^)

Supponendo tutto costante

massa albero * Pc = Tempo * Cs * 0.01 * superficie fogliare esposta


Scusa la scrittura, ma devo scappare a cena, intanto dimmi se ti convince o meno quanto scritto ^^
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Re: Albero

Messaggioda nil » 14/03/2014, 20:04

Immaginavo mancasse la massa! Non avevo idea di perché non la dasse...In effetti è abbastanza formulato strano, l'ho preso dagli SNS 2012 per Chimica

Grazie!
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Re: Albero

Messaggioda Drago » 14/03/2014, 20:59

Fidati, i quesiti SNS di fisica sono la MORTE!
Comunque, mancano molti dati, in primis il fatto che la superficie di foglie cresce in un qualche modo in funzione dell'altezza (o del tempo, boh...) che non sappiamo
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Re: Albero

Messaggioda Francutio » 14/03/2014, 22:06

Mi sono mangiato un "dal tempo" riferendomi alla dipendenza della superficie fogliare :(

Comunque il problema secondo me non è brutto se si accontentano di ragionamenti qualitativi (anche perché di più non puoi fare)

Per calcolare la massa dell'albero puoi pensare di approssimare il tronco a un cilindro e trascurare la massa derivante da rami e foglie (o decidere arbitrariamente che la massa di rami e foglie valga 1/3 della massa del tronco, che te frega, l'importante è che lo scrivi)

Quello che ti potrebbe essere richiesto sarà di ipotizzare dati in qualche modo realistici. Il tronco di un albero di 10 metri che diametro medio potrà avere? 20, 30 cm
Sappiamo che il legno galleggia, possiamo pensare quindi che la sua densità possa essere 900-950 kg/m^3

E la massa l'abbiamo ottenuta.

La superficie fogliare, puoi pensare di approssimarla come una sfera centrata a 2/3 dell'altezza della pianta e di raggio 1/3 della pianta, ad esempio...o come un cono se decidi che il tuo albero sia una conifera ^^

Per le ore di sole, puoi pensare che in media siano 12 e che l'arco che compia il sole sia un arco di circonferenza giacente su un piano inclinato di 45° rispetto all'orizzontale...e a seconda della tua scelta del modello di superficie fogliare ottieni quindi la superficie fogliare esposta in un giorno.

Insomma, con le dovute cautele, riesci volendo anche a convertire in numeri quanto puoi descrivere più facilmente a parole.

Comunque, esiste una soluzione ufficiale di questo problema? La cercherei anche da me, ma sono pigro ^^
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