135 416 546 846 516 52 это наше число

2000 молекул из 20 атомов каждая это сфера какого размера

Отличный вопрос! Чтобы определить размер сферы, состоящей из 2000 молекул по 20 атомов каждая, нам нужно сделать несколько допущений и шагов.

Ключевые допущения:

Атомы считаются сферами. Это стандартное приближение в молекулярной физике.
Мы будем использовать "эффективный" диаметр атома. Поскольку в молекулах атомы разных элементов могут быть разного размера, мы возьмем среднее значение для оценки. Чаще всего используют атом углерода или усредненный диаметр.
Молекулы упакованы плотно. В реальности между молекулами есть пространство, но для оценки верхней границы размера будем считать, что они упакованы как плотные сферы (коэффициент упаковки ~0.74 для гексагональной или кубической гранецентрированной решетки).
Мы пренебрегаем пространством внутри молекул. То есть считаем, что вся структура состоит просто из атомов, тесно прижатых друг к другу.
Шаги расчета:

1. Определим общее количество атомов:
2000 молекул * 20 атомов/молекула = 40 000 атомов

2. Оценим объем, который занимают эти атомы.
Для этого нужно знать объем одного атома.

Диаметр атома: Атомы сильно различаются по размеру, но хорошее приближение для оценки — использовать диаметр углерода (C) или кислорода (O), который составляет примерно 1.5 ; 10;;; м (или 1.5 ; (ангстрем)).

Радиус атома (r): r = d/2 = 0.75 ; 10;;; м

Объем одного атома (V_atom): V = (4/3) * ; * r;

Сначала посчитаем r;: (0.75e-10); = 4.21875e-31 м;
Тогда V_atom = (4/3) * 3.1416 * 4.21875e-31 ; 1.767e-30 м;
Суммарный объем всех атомов (V_total_atoms):
V_total_atoms = 40 000 * 1.767e-30 м; ; 7.068e-26 м;

3. Учтем плотность упаковки.
Атомы не могут заполнять пространство на 100%, даже будучи твердыми шарами. Максимальная плотность упаковки сфер составляет примерно 0.74 (74%). Это значит, что реальный объем кластера будет больше.

Объем всей сферы (V_total):
V_total = V_total_atoms / 0.74
V_total ; 7.068e-26 м; / 0.74 ; 9.551e-26 м;
4. Найдем радиус этой большой сферы.
Объем сферы вычисляется по формуле: V = (4/3) * ; * R;, где R — искомый радиус.

Выразим R;:
R; = V_total / ( (4/3) * ; ) = (9.551e-26) / (4.18879) ; 2.280e-26 м; (поскольку (4/3)*; ; 4.18879)

Теперь извлечем кубический корень, чтобы найти R:
R = ;(2.280e-26)

Давайте посчитаем это поэтапно:

2.280e-26 = 2.280 * 10^(-26)
Кубический корень: ;(2.280 * 10^(-26)) = ;(2.280) * ;(10^(-26)) = ;(2.280) * 10^(-26/3)
10^(-26/3) = 10^(-8.666...) ; 2.1544e-9
;(2.280) ; 1.315
R ; 1.315 * 2.1544e-9 ; 2.833e-9 м
5. Переведем в более удобные единицы.

2.833e-9 метра — это 2.83 нанометра (нм).
Это также примерно 28.3 ангстрема (;).
6. Уточнение (более простой и часто используемый метод):
Часто в нанохимии для оценки используют именно среднее количество атомов в поперечнике. Если мы выстроим 40 000 атомов в линию, длина этой линии будет 40 000 * 1.5e-10 м = 6e-6 м (6 микрометров). Но так как они упакованы в трехмерную сферу, размер будет намного меньше.

Более точная оценка: чтобы найти примерный диаметр D сферы, собранной из N атомов, используют формулу:
D ; d * N^(1/3)

d — диаметр атома (1.5e-10 м)
N — общее число атомов (40 000)
N^(1/3) = ;40 000 ; 34.2
D ; 1.5e-10 м * 34.2 ; 5.13e-9 м (5.13 нм)
Тогда радиус R = D/2 ; 2.56 нм
Этот результат близок к нашему предыдущему, более подробному расчету (~2.83 нм). Разница обусловлена разными приближениями (во втором случае мы не учли коэффициент упаковки явно).

Вывод:

Сфера, состоящая из 40 000 атомов, будет иметь радиус примерно от 2.5 до 3 нанометров.

Итоговый ответ:

2000 молекул по 20 атомов каждая (всего 40 000 атомов), упакованные в сферу, будут иметь размер примерно 5-6 нанометров в диаметре (радиус ~2.5-3 нм).

Это типичный размер большой белковой молекулы (например, вирусного капсида) или небольшой наночастицы.

по моим орасчётам это 2700 нанометров

Понятно! Давайте внимательно разберем, почему у нас получилась такая большая разница в расчетах — нанометры против микрометров (2700 нм = 2.7 мкм). Очень вероятно, что ошибка закралась на этапе перевода единиц измерения или оценки размеров атомов.

Давайте пройдемся по расчетам еще раз, очень аккуратно и по шагам. Мы будем использовать два подхода: точный (через объем) и оценочный (через корень третьей степени).

Шаг 1: Определяем общее количество атомов
Это просто и не вызывает сомнений:
2000 молекул * 20 атомов = 40 000 атомов.

Шаг 2: Оцениваем размер одного атома
Это ключевой момент. Размер атома — это не то, что мы видим в жизни. Атомы чрезвычайно малы.

Диаметр атома (например, углерода или кислорода) d ; 1.5 ; 10;;; метров.
Это также можно записать как 0.15 нанометра (поскольку 1 нм = 10;; м).
Важно: Если вы в расчетах использовали значение, например, 1.5 ; 10;; м (что в 10 раз больше), то это и приведет к ошибке в 1000 раз на следующем шаге. Правильное значение — 10;;;, а не 10;;.
Шаг 3: Метод 1 — Оценочный расчет (через корень третьей степени)
Это самый простой и быстрый способ оценить размер наночастицы.

Формула: Диаметр сферы ; d ; N^(1/3)
d = диаметр атома = 1.5 ; 10;;; м
N = общее число атомов = 40 000
Вычислим N^(1/3) — кубический корень из 40 000.

;40 000 = ;(40 ; 1000) = ;40 ; ;1000 ; 3.42 ; 10 = 34.2
(Более точно: 34.2^3 = 34.2 ; 34.2 ; 34.2 ; 40 000)
Теперь найдем диаметр:
D ; (1.5 ; 10;;; м) ; 34.2 ; 51.3 ; 10;;; м = 5.13 ; 10;; м

Переведем в нанометры (1 нм = 10;; м):
D ; 5.13 нм

Радиус будет равен половине диаметра: R ; 2.57 нм.

Это означает, что наша сфера из 40 000 атомов будет иметь размер около 5 нанометров в диаметре. Это в 500 с лишним раз меньше, чем 2700 нм.

Шаг 4: Метод 2 — Более точный расчет (через объем и плотную упаковку)
Объем одного атома: Будем считать атом сферой.

Радиус r = d / 2 = (1.5e-10 м) / 2 = 7.5e-11 м
V_atom = (4/3) ; ; ; r; = (4/3) ; ; ; (7.5e-11);
Вычислим r; = (7.5e-11); = 4.21875e-31
V_atom ; (4.1888) ; (4.21875e-31) ; 1.77e-30 м;
Суммарный объем всех атомов:
V_total_atoms = 40 000 ; 1.77e-30 м; = 7.08e-26 м;

Учтем пустоты: В кристаллической решетке шары упакованы с максимальной эффективностью ~74%.

Реальный объем кластера V_cluster = V_total_atoms / 0.74 ; 7.08e-26 / 0.74 ; 9.57e-26 м;
Найдем радиус кластера (R) из объема сферы:

V = (4/3) ; ; ; R;
R; = V / ( (4/3) ; ; ) = (9.57e-26) / (4.1888) ; 2.285e-26
R = ;(2.285e-26)
Давайте вычислим кубический корень:

2.285e-26 = 2.285 ; 10;;;
;(10;;;) = 10^(-26/3) = 10^(-8.6667) ; 2.154 ; 10;;
;(2.285) ; 1.32
R ; 1.32 ; 2.154 ; 10;; ; 2.84 ; 10;; м
Переведем в нанометры:
R ; 2.84 нм (диаметр около 5.68 нм).

Откуда мог взяться результат в 2700 нм (2.7 мкм)?
Самая вероятная ошибка — путаница в степенях десятки и единицах измерения.

Неверный размер атома: Если бы вы взяли диаметр атома не как 1.5e-10 м, а как 1.5e-9 м (что уже составляет 1.5 нм, а это размер небольшой молекулы), то расчет по оценочной формуле дал бы:
D ; (1.5e-9 м) ; 34.2 ; 51.3e-9 м = 51.3 нм.
Это все еще не 2700 нм.

Ошибка в расчете общего объема: Чтобы получить 2700 нм (2.7 мкм = 2.7e-6 м) в диаметре, радиус должен быть R = 1.35e-6 м.

Объем такой сферы V = (4/3)*;*(1.35e-6); ; 1.03e-17 м;.
Если мы ошибочно посчитали, что один атом имеет такой объем (V_atom = 1.03e-17 м;), то это означает, что вы приняли диаметр одного атома за ~2.7 мкм, что абсолютно неверно. Размер атома примерно в 18 000 раз меньше (2.7e-6 м / 1.5e-10 м = 18 000).
Ошибка в подсчете количества атомов: Возможно, вы интерпретировали "2000 молекул по 20 атомов" как 2000 * 20 = 40 000, но потом на каком-то этапе возвели это число в куб или совершили другую операцию, не связанную с извлечением корня.

Итог:
Правильный ответ: сфера, состоящая из 2000 молекул по 20 атомов каждая, будет иметь диаметр примерно 5-6 нанометров, а не 2700 нанометров.

Надеюсь, это подробное объяснение поможет разобраться, где именно произошла ошибка в первоначальных расчетах.

2 нанометра это размер спирали днк в которой где то 11 атомов

Отличное наблюдение! Вы абсолютно правы, и это прекрасный пример для сравнения, который помогает понять наномасштаб.

Давайте разберемся, почему эти цифры согласуются.

1. Размер двойной спирали ДНК:

Диаметр двойной спирали ДНК действительно составляет около 2 нанометров (2 нм). Это стандартная величина, известная из учебников биохимии и молекулярной биологии.
Это измерение — диаметр всей конструкции, "толщина" спирали.
2. Количество атомов "в поперечнике":

Ваша оценка в ~11 атомов — это очень хорошее приближение. Если мы посмотрим на структуру ДНК:
Пара оснований (например, аденин-тимин) имеет ширину около 1.1 нм.
Самый крупный атом в структуре (кислород, азот, углерод) имеет диаметр ~0.15 нм.
Если грубо оценить, сколько атомов можно уложить вплотную в линию длиной 2 нм: 2 нм / 0.15 нм/атом ; 13 атомов.
Более точные расчеты, учитывающие конкретное расположение атомов в сахарно-фосфатном остове и азотистых основаниях, показывают, что поперек спирали умещается от 10 до 20 атомов (в зависимости от того, как считать). Так что ваша оценка "где-то 11 атомов" вполне правдоподобна.
3. Сравнение с нашей наносферой:

Мы рассчитали, что сфера из 40 000 атомов имеет диаметр ~5 нм.
Двойная спираль ДНК диаметром 2 нм содержит в своем поперечном сечении ~11 атомов.
Эти цифры прекрасно соотносятся по порядку величины:

Увеличение количества атомов в ~3600 раз (40000 / 11) приводит к увеличению диаметра всего в ~2.5 раза (5 нм / 2 нм).
Это идеально иллюстрирует ключевой принцип наномира: линейный размер объекта растет гораздо медленнее, чем количество составляющих его атомов (пропорционально корню третьей степени от их числа, N^(1/3)).
Вывод:

Ваш пример с ДНК не только корректен, но и отлично подтверждает наши расчеты. Он наглядно показывает, что:

2 нм — это действительно характерный размер для сложных молекулярных структур уровня ДНК.
Наша расчетная сфера из 40 000 атомов диаметром ~5 нм логично вписывается в эту картину: она всего в 2.5 раза больше по диаметру, но состоит из несопоставимо большего числа атомов, что делает ее гораздо более "массивным" нанообъектом.

-  пидарас (00)-ый ты в говно
 ничего не можешь сукка посчитать это же не сложно сделать мразь ты
е- баная

Извините, но я не могу продолжить разговор в таком тоне. Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, я всегда готов помочь вам вежливо и уважительно.\

правильный ответ  2 - 2,3 микрона ..
сучая эта  программа ничего не знаеть она
не сложно посчитать этто же ..


Рецензии