理论教育 趣味数学:草履虫以太阳大小需要多久?

趣味数学:草履虫以太阳大小需要多久?

时间:2023-11-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:现在我们知道太阳的体积为1027立方米,那么草履虫需要繁殖多长时间的体积能够和太阳一样大?也就是说,第40代草履虫经过90次分裂,就能达到太阳的体积。那么,如果从第1代算起,一只草履虫要经过40+90=130次的分裂,才能达到1027立方米。根据题目,草履虫平均每27小时分裂一次,因此,分裂130次需要3510小时,也就是146.25天。也就是说,在第147天时,草履虫可以分裂出第130代子孙,这时,它所有后代的总体积和太阳一样大。

趣味数学:草履虫以太阳大小需要多久?

一个很小的数,如果用2累次乘它,所得的结果会迅速变大。我们来看一个生物学上的例子。

[题]草履虫平均每27小时分裂一次,从原来的一个变成两个。假设所有这样分裂而来的草履虫都能够存活下来,那么,一个草履虫分裂40代之后,所有草履虫的体积为1立方米。

现在我们知道太阳的体积为1027立方米,那么草履虫需要繁殖多长时间的体积能够和太阳一样大?

[解]我们可以将题目理解为:1立方米需要用2累乘几次才可以达到1027立方米。

因为210≈1000,所以,我们可以把1027写成:

1027=(1039≈(2109=290(www.daowen.com)

这就是说,1立方米要用2累乘90次才能达到1027立方米。也就是说,第40代草履虫经过90次分裂,就能达到太阳的体积。那么,如果从第1代算起,一只草履虫要经过40+90=130次的分裂,才能达到1027立方米。根据题目,草履虫平均每27小时分裂一次,因此,分裂130次需要3510小时,也就是146.25天。

也就是说,在第147天时,草履虫可以分裂出第130代子孙,这时,它所有后代的总体积和太阳一样大。

据说,一位微生物学家观察到一个草履虫分裂了8061次。你可以计算一下,如果这个草履虫的后代都成活了,它们的总体积有多大?

反过来,如果太阳能够分裂成两个,其中每一半又分裂成两个,这样一直分下去,假设分裂过程中,总体积不变,而且均分,那么经过多少次分裂,得到的粒子就能像草履虫那么小?

虽然经过前面的计算我们已经知道了答案——130,但依然会因为这个数目这么小而惊叹。

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