728x90 AdSpace

Theo dõi và chia sẻ các bài viết mới
Tin nhanh

Ứng dụng tính diện tích vào đời sống thực của chúng ta - Kỳ 2

Kỳ tiếp theo này chúng ta tiếp tục Tìm hiểu ứng dụng tính diện tích vào đời sống hằng ngày để nhìn nhận sự gần gủi của nó với cuộc sống thường nhật, từ đó yêu thích bộ môn toán hơn nhé!
Đọc bài kỳ 1: Lịch sử và ứng dụng của việc tính diện tích vào đời sống hằng ngày
1. Diện tích đám mây, diện tích băng và sự nóng lên toàn cầu.
Biến đổi khí hậu là một ví dụ điển hình về tầm quan trọng của việc đo diện tích mây trong khoa học Trái đất. Trong khoảng 200 năm gần đây, con người, đặc biệt là ở châu Âu, ở mỹ và một số nước công nghiệp khác, một lượng lớn các nhiên liệu hóa thạch đã được đốt (xăng dầu được chế tạo từ đó). Cacbon trong các nhiên liệu này kết hợp với ôxi trong không khí tạo thành khí cacbonic – một loại khí nhà kính. Khí nhà kính cho phép năng lượng từ mặt trời đến với bề mặt trái đất được giữ lại nhưng không bị thoát ra ngoài (như tấm kính của một ngôi nhà kính). Loại khí này có thể làm tan chảy các dòng song băng, tảng băng, nâng cao mực nước biển và gây ra lũ lụt ở những vùng đất thấp. Có thể làm thay đổi các hình thái thời tiết, làm các vùng đất màu mỡ trở nên khô cằn và các thảm họa về thời tiết xảy ra dữ dội hơn. Các nhà khoa học đã và đang không ngừng cố gắng để đưa ra những dự đoán tốt hơn về sự thay đổi khí hậu trên thế giới dưới tác động của hiệu ứng nhà kính.
Trong các tài liệu khác, các nhà khoa học đã nghiên cứu sự nóng lên của trái đất, họ đo đạt diện tích. Đặc biệt, họ đo đạt diện tích của các đám mây và các khu vực có phủ băng. Nghiên cứu các đám mây là điều quan trọng vì nó có thể cho thấy sự biến đổi khí hậu toàn cầu nhanh hay chậm. Những đám mây cao, mỏng hoạt động như nhà kính, sưởi ấm trái đất; trong khi đó những đám mây thấp, phình ra có tác dụng phản xạ lại ánh sáng mặt trời trở lại vào không gian làm mát trái đất.
Hiện tượng nóng lên của trái đất tạo ra những đám mây thấp có thể làm chậm tốc độ biến đổi khí hậu. Nếu tạo ra những đám mây mỏng và cao thì có thể làm tăng tốc độ biến đổi của khí hậu. Diện tích của đám mây được máy tính đếm bởi các vùng sáng trong các ảnh mây vệ tinh. Diện tích của đám mây giúp dự đoán sự nóng lên nhanh hay chậm của trái đất,  theo dõi diện tích băng để xác minh sự nóng lên nhanh hay chậm của toàn cầu. Hầu hết các sông băng trên thế giới đã bị tan chảy nhanh hơn so với một thế kỉ trước nhưng các nhà khoa học cần phải biết chính xác nó tan nhanh như thế nào. Để tìm hiểu vấn đề này, đầu tiên các nhà khoa học chụp ảnh vệ tinh của một dòng sông băng, sau đó họ đo đường viền, từ đó họ có thể tính diện tích của nó. Nếu diện tích của khu vực này đang bị co lại thì các dòng sông băng đang bị tan chảy, đây là một kết quả rất quan trọng của việc nghiên cứu. Các nhà khoa học cũng đo diện tích của múi tích tụ, đó là phần phía trên của sông băng nơi tuyết được bồi thêm vào làm tăng khối lượng của tảng băng. Khi biết tống diện tích của các dòng sông băng và các khu vực tích tụ, các nhà khoa học có thể tính toán tỷ lệ diện tích tích tụ, đó là diện tích tích tụ cho tổng diện tích. Cân bằng khối lượng của một sông băng cho dù được mở rộng hay bị thu hẹp đều có thể được ước lượng bằng cách sử dụng tỉ lệ tích tụ và một số thông tin khác.
2. Bộ tản nhiệt của ô tô
Phản ứng hóa học không phải là điều duy nhất xảy ra trên các bề mặt, sự tăng  hay mất đi cũng xảy ra trên các bề mặt của một đối tượng. Để sự thoát nhiệt xáy ra nhanh hơn cần tăng diện tích bề mặt. Đây là lý do vì sao con voi có đôi tai lớn: chúng có một khối lượng lớn diện tích bề mặt cơ thể cùng với đôi tai lớn giúp chúng tỏa nhiệt dễ dàng hơn. Đó cũng là lý do tại sao chúng ta thường vòng tay ôm lấy mình khi chúng ta lạnh, đó là cách chúng ta làm giảm diện tích bề mặt cơ thể và đó cũng là cách động cơ xe ô tô làm mát. Động cơ xe ô tô có nhiệm vụ biến nhiên liệu thành năng lượng cho động cơ nhưng chỉ khoảng một nửa của nó thực sự biến thành nhiệt, loại năng lượng này có thể có ích trong thời tiết lạnh, nhưng hầu hết nó bị thải ra ngoài. Quá trình này được thực hiện bằng cách đi qua một chất lỏng(chủ yếu là nước) thông qua các đường ống trong động co và sau đó bơm chất lỏng nóng từ động cơ thông qua một bộ tản nhiệt. Một bộ tản nhiệt có đẩy đủ các lỗ nhằm tăng diện tích bề mặt của nó. Diện tích bề mặt lớn hơn một bộ tản nhiệt có, không khí mát có thể thổi vào và làm nhiệt thoát ra nhanh hơn. Khi chất lỏng làm nhiệt thoát ra bên ngoài môi trường nhờ diện tích bề mặt lớn của bộ tản nhiệt, các chất lỏng lạnh được bơm trở lại thông qua hệ thống để đẩy chất thải nhiệt lên. Các nhà thiết kế xe hơi cần phải tạo ra bộ tản nhiệt có diện tích bề mặt lớn để xe không quá nóng khi lượng nhiệt của động cơ thoát ra ngoài.
3. Khảo sát
Nếu có một mảnh đất hình chữ nhật, thì việc tính toán diện tích của nó khá đơn giản đó là tích của chiều dài và chiều rộng. Nhưng làm thế nào để tính được diện tích của một mảnh đất có hình dạng không xác định có đường biên quanh co, thậm chí có một con sông chạy dọc một bên. Nếu mảnh đất rất lớn hoặc đường biên rất cong, thì các điều tra viên có thể vẽ nó ra trên một bản đồ được đánh dấu lưới hình vuông và đếm có bao nhiêu hình vuông vừa với mảnh đất đó. Nếu để đo diện tích của một mảnh đất một cách chính xác thì cần phải vẽ các đoạn thẳng trên các đường biên mà thường thì các điều tra viên sẽ chia bản vẽ thành hình chữ nhật, hình thang, hình tam giác. Các diện tích này có thể tính riêng nhờ các công thức, và diện tích của mảnh đất bằng tổng diện tích của các hình này.
Ứng dụng tính diện tích vào đời sống thực của chúng ta - Kỳ 2
Hình trên mô tả sự không đều của mảnh đất và nó được chia thành bốn hình tam giác và một hình thang. Ngày nay, có thể dùng hệ thống định vị toàn cầu để đọc các địa điểm xung quanh ranh giới của một mảnh đất và có một ước tính về diện tích một cách tự động bên trong máy tính. Điều này vẫn không chính xác bằng một cuộc khảo sát ước lượng đúng diện tích, bởi vì hệ thống định vị toàn cầu vẫn chưa chính xác hoàn toàn, nó chỉ chính xác nhất trong bán kính một mét. Sai lầm trong việc xác định ranh giới dẫn đến sai lầm trong việc tính diện tích.
4. Pin mặt trời
Pin mặt trời là thiết bị điện tử nơi mà lần lượt các phần của năng lượng mặt trời tích tụ vào chúng, ở bất cứ đâu, từ 1% hoặc 2% đến 40% năng lượng mặt trời chuyển hóa thành điện năng. Pin mặt trời đang rẻ dần qua mỗi năm, nó có thể được lắp đặt trên mái nhà để sản xuất điện để chạy  tủ lạnh, máy tính, TV, đèn, và  các máy móc khác. Lượng điện được sản xuất bởi một loạt các tấm pin mặt trời phụ thuộc vào diện tích của nó: diện tích càng nhiều thì càng nhiều điện. Vì vậy,  hệ thống tấm pin mặt trời có thể đáp ứng tất cả các nhu cầu điện của một hộ gia đình hay không phụ thuộc vào ba điều: (1) hộ gia đình sử dụng bao nhiêu điện, (2) làm thế nào để tăng hiệu quả của  các tấm pin mặt trời (có nghĩa là, có bao nhiêu năng lượng mặt trời tích lũy trong chúng được chuyển thành điện năng), và (3) diện tích mái nhà của ngôi nhà là bao nhiêu.
Trung bình mỗi năm các hộ gia đình Mỹ sử dụng khoảng 9.000 kWh điện. Một kWh, hoặc kilowatt-giờ, là lượng tiêu thụ của một bóng đèn 100 watt trong 10 giờ. Tương đương với 1.040 watt là lượng điện năng mà đồng hồ tiêu thụ, đó là lượng điện tiêu thụ của mười bóng đèn 100 watt cháy liên tục. Một mét vuông đất ở Mỹ thường  nhận được từ mặt trời khoảng 150 watt (W / m2). Trung bình một ngày, việc sử dụng tấm pin mặt trời với  hiệu suất 20%, chúng ta có thể thu khoảng 30 watt cho mỗi mét vuông của pin( trung bình,một ngày). Để có được 1.040 watt,  chúng ta cần 1.040 W /  30 W / $m^2$=34 $m^2$ tấm pin năng lượng mặt trời. Trên thực tế  hiệu suất của một tấm pin mặt trời chỉ là 10%, như vậy thì ta cần gấp đôi số mét vuông tấm pin, khoảng 68 $m^2$. Đây sẽ là một hình vuông có cạnh là 8,2 mét (27 feet). Nhiều mái nhà của các hộ gia đình tại Hoa Kỳ có thể chứa một hệ thống tấm pin năng lượng mặt trời có kích thước như thế này, và nó hoàn toàn phù hợp. Ở châu Âu và Nhật Bản, bình quân mỗi hộ gia đình tiêu thụ  khoảng một nửa lượng điện tiêu thụ trung bình của các hộ gia đình ở Mỹ, như vậy việc đáp ứng tất cả nhu cầu tiêu thụ điện của các hộ gia đình của hệ thống  tấm pin năng lượng mặt trời lại càng dễ dàng hơn. Tất nhiên, nó vẫn có thể là một ý tưởng hay để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện của một hộ gia đình sử dụng tấm pin mặt trời, ngay cả những nơi thực tế là chưa đáp ứng được hoàn toàn nhu cầu đó.

Nghiên cứu thêm:
  1. Ứng dụng của Toán Tiền tệ trong đời sống - Murray Borne
  2. Những thí dụ cho thấy học các phần về đại lượng tỉ lệ sẽ có ích cho chúng ta
Ứng dụng tính diện tích vào đời sống thực của chúng ta - Kỳ 2 Reviewed by Tân Phúc on 10:10:00 Rating: 5 Kỳ tiếp theo này chúng ta tiếp tục Tìm hiểu ứng dụng tính diện tích vào đời sống hằng ngày để nhìn nhận sự gần gủi của nó với cuộc sống thư...

Không có nhận xét nào:

Xin vui lòng để lại vài dòng nhận xét hoặc đánh giá có nội dung. Sự quan tâm, chia sẻ của quý độc giả sẽ tạo ra những trải nghiệm tuyệt vời cho cộng đồng bạn đọc cả nước.