Hversu mörgum golfkúlum er hægt að troða í 5 lítra fötu?

Hefur þú einhvern tíma staðið þarna, 5 lítra fötu í annarri hendi og körfu af golfkúlum í hinni, og hugsaði, “Ég velti því fyrir mér hversu margar af þessum litlu dældu kúlum myndu í raun passa hér inn?” Það er klassísk forvitni, heilabrot sem finnst eins og það ætti að hafa einfalt svar.

Eins og ég uppgötvaði, svarið er aðeins flóknara – og miklu áhugaverðara – en þú gætir haldið. Þetta er ferðalag sem tekur okkur í gegnum einfalda stærðfræði, vísindin um pökkun, og skammt af raunverulegri skynsemi.

Svo, við skulum kafa ofan í og ​​leysa þessa þraut í eitt skipti fyrir öll.

Fljótlega og einfalda svarið

Fyrir þá sem vilja bara númerið, hér er það: Hefðbundin 5 lítra fötu getur haldið um það bil 250 til 300 golfkúlur.

En eins og þú gætir giska á, það er mat. Nákvæm tala fer eftir nokkrum lykilþáttum. Við skulum brjóta það niður.

Hin beina stærðfræði (Og hvers vegna það er svolítið gallað)

Fyrsta eðlishvöt mín var að meðhöndla þetta sem einfalt magn vandamál. Ef við vitum rúmmál fötu og rúmmál eins golfbolta, við ættum bara að geta deilt hvert af öðru, rétt?

• Rúmmál 5 lítra fötu: Hefðbundin 5 lítra fötu tekur, jæja, 5 lítra. Í rúmtommu, það er um það bil 1,155 rúmtommur (síðan 1 lítra ≈ 231 rúmtommur).
• Rúmmál golfbolta: Reglulegur golfbolti verður að vera að minnsta kosti að þvermáli 1.68 tommur. Notaðu formúluna fyrir rúmmál kúlu, V=34.blsr3, við komumst að því að golfbolti hefur rúmmál u.þ.b 2.5 rúmtommur.

Að gera einfalda skiptingu ($1155÷2.5$) gefur okkur fræðilegt hámark á 462 golfkúlur.

Svo, hvers vegna er þessi tala svo miklu hærri en upphaflegt mat okkar? Svarið liggur í sóun á plássi.

Vísindin um pökkun: Af hverju þú getur ekki notað allt plássið

Þegar þú hellir hringlaga hlutum í sívalt ílát, þær passa ekki fullkomlega saman. Það verða alltaf eyður og tómt rými á milli þeirra. Þetta er vel þekkt vandamál í stærðfræði og eðlisfræði þekkt sem “kúlupakkning.”

Vísindamenn hafa komist að því að skilvirkasta leiðin til að pakka kúlum, þekkt sem handahófskennd lokapakkning, leiðir til pökkunarþéttleika sem nemur u.þ.b 64%. Þetta þýðir að sama hversu mikið þú hristir eða setur fötuna, um 36% af rýminu verður tómt loft.

Við skulum endurtaka útreikninginn okkar með því að nota þessa raunhæfari pökkunarhagkvæmni:

• Heildarrúmmál fötu: 1,155 rúmtommur
• Virkt bindi (með 64% skilvirkni): $1155\times 0.64=739.2$ rúmtommur
• Magn á hvern golfbolta: 2.5 rúmtommur
• Raunhæft mat: $739.2÷2.5\approx$ 295 golfkúlur

Þessi tala er miklu nær raunverulegu mati okkar og er líklega nákvæmasta fræðilega svarið sem þú getur fengið án þess að gera það í raun.

Raunverulegir þættir

Fyrir utan stærðfræðina, nokkur önnur atriði geta haft áhrif á lokatalninguna:

• Lögun fötu: Ekki eru allar 5 lítra föturnar búnar til eins. Flestar hafa mjókkar hliðar, sem þýðir að þeir eru breiðari að ofan en neðst. Þessi smávægileg breyting á rúmfræði getur haft áhrif á hvernig kúlurnar setjast.
• “Uppgjör” Aðferð: Það skiptir máli hvernig þú setur boltana í. Ef þú skellir þeim bara inn, þú gætir fengið færri. Ef þú setur þau vandlega eða hristir fötuna reglulega til að hjálpa þeim að setjast, þú munt geta passað meira.
• Golfboltastærð: Þó að það sé lágmarksstærð fyrir reglugerðarbolta, það geta verið mjög smávægilegar breytingar.

Hin ólíku svör: Fljótur samanburður

Eins og þú sérð, raunhæfasta og raunhæfasta svarið liggur í því 250 til 300 svið. Næst þegar einhver spyr, þú munt ekki aðeins hafa svarið heldur einnig vísindin til að styðja það!

Algengar spurningar (Algengar spurningar)

Q: Hverjar eru nákvæmar stærðir 5 lítra fötu? A: Þó að það geti verið örlítið mismunandi eftir framleiðanda, dæmigerð 5 lítra fötu er um 14.5 tommur á hæð, með toppþvermál u.þ.b 11.9 tommur og botnþvermál u.þ.b 10.3 tommur.

Q: Skiptir stærð golfboltanna máli? A: Já, en bara örlítið. Reglugerð golfboltar eru allir mjög nálægt stærð (allavega 1.68 tommur í þvermál). Ef þú varst að nota ekki reglur eða “nýjung” kúlur, talan gæti breyst.

Q: Hvernig get ég hámarkað fjölda golfbolta sem ég passa í fötuna? A: Til að fá hæstu töluna, helltu golfkúlunum hægt út í og ​​hristu fötuna varlega öðru hvoru. Þetta mun hjálpa þeim að koma sér fyrir í þéttara fyrirkomulagi, draga úr magni af sóun á plássi.

Q: Er einhver leið til að reikna þetta út fyrir mismunandi stærð ílát? A: Algjörlega! Fyrst, finna rúmmál ílátsins. Þá, margfaldaðu það rúmmál með 0.64 (skilvirkni pökkunar) til að fá nothæft pláss. Loksins, deila þeirri tölu með 2.5 (áætlað rúmmál eins golfkúlu). Þetta mun gefa þér traust mat.

Tengdar ráðleggingar:

Hversu mikið vegur 5 lítra fötu af vatni?