Mathematical Analysis Para Kay Santa Claus

It’s that time of the year na naman. Naging mabait ka ba ngayong taon? Kung oo, baka makatanggap ka ng regalo ngayong Pasko mula kay Santa Claus. Pero kung above 15 ka na, wag ka nang umasa kasi pambata lang si Santa.

I-analyze na lang natin kung paano nagagawa ni Santa yung trabaho niya taun-taon. Narito ang mathematical analysis patungkol sa tradisyon ng pamimigay ng regalo ni Santa Claus kapag sumasapit ang Pasko.

1) Tungkol sa mga lumilipad na usa

Sa kasalukuyan ay wala pang kilalang mga species ng reindeer na lumilipad.

SUBALIT mayroong 5,000,000 species ng buhay na organismo ang hindi pa umano natutukoy (source), at habang ang karamihan sa mga ito ay mga insekto at mikrobyo, hindi nito inaalis ang posibilidad na isa sa mga species na ito ay mga lumilipad na reindeer na si Santa pa lamang ang nakakakita.

2 ) Bilang ng mga batang bibigyan ng regalo

Tinatayang may 1.8 bilyong mga bata ( mababa ang edad sa 15 years old ) sa mundo (source). Ngunit dahil si Santa ay hindi kinikilala ng mga batang Muslim, Hindu at Buddhist, binabawasan nito ang workload ni Santa ng 85%. Bale 270 milyong mga bata na lang ang kandidato para mabigyan ng regalo.

Kung i-assume natin na ang average na 3.5 na dami ng bata sa isang tahanan, ang bibisitahing bahay ni Santa ay humigit kumulang na 77 milyong bahay lamang. Ipinapalagay din natin dito na isang mabait na bata lang ang meron sa bawat tahanan.

3) Oras para mamigay ng regalo

Si Santa ay may 24 oras ng Pasko upang kumilos ayon sa major time zones ng daigdig.

Sa bawat segundo ay dapat bisitahin ni Santa ang 891 na mga tahanan (77M bahay ÷ 24 time zones ÷ 3600 sec/hour) kaya meron lamang siyang 1/900th ng isang segundo upang pumarada, bumaba sa kanyang sleigh, lumusot sa chimney, lagyan ng laman ang mga medyas, ilagay ang mga regalo sa ilalim ng christmas tree, tikman ang inihandang meryenda para sa kanya, muling umakyat palabas ng chimney, sumakay ng kanyang sleigh at lumipat sa susunod na bahay.

Mababawasan ang panahong gugugulin ni Santa sa mga tahanan ng mga mabait pero mahirap na bata kasi walang chimney ang mga ito, walang medyas na isinasabit at walang handang meryenda para sa kanya.

Alang-alang sa ating computation, ipagpalagay natin na ang 77,000,000 na tahanan ay pantay-pantay na nakakalat sa buong mundo (surface area: 510 million sq km). Bawat time zone ay magkakaroon ng 3,208,333 na tahanan. Base dito, mako-compute natin na ang bawat bahay ay 6.6 km ang pagitan sa isa’t isa.

Kung 891 bahay ang dapat puntahan ni Santa sa loob ng isang segundo, magta-travel si Santa at ang kanyang sleigh ng 5881 km per second. Ito ay 17,282 times na mas mabilis sa speed of sound at 2% ng speed of light.

4) Timbang ng mga regalong ipapamigay

Ipagpalagay nating hindi hihigit sa isang medium -sized na Lego set (about 900 grams) ang makukuha ng bawat bata/tahanan. Ang sleigh kung ganun ay magdadala ng 69,300,000 kilong laruan (69,300 tonelada). Hindi na natin isasama ang timbang ng sleigh at ang bigat ni Santa (na ipinapakita laging overweight). Gayunpaman, mas mabigat pa rin ito sa Titanic (may bigat na 52,310 tonelada).

Sa lupa, ang isang pangkaraniwang reindeer ay kayang humila ng hindi lalagpas sa 136kg. Kahit i-consider natin na lumilipad ang reindeer at kaya nitong humila ng 10 beses na mas mabigat na karga (1360kg), mangangailangan pa rin si Santa ng 50,956 na reindeers para hilain ang mga laruan.

Kung gagawin nating uniform ang timbang ng mga reindeer na 160 kg bawat isa, ang total timbang ng lahat ng mga reindeer ay 8,152,960 kg. Ang total na timbang ng byahe ni Santa ay magiging 77,452,960 kg.

Kung isasama pa natin sa computation ang tinitikmang meryenda ni Santa sa bawat tahanan ( 50ml gatas, 10 grams cookie) madadagdagan ng 4,620,000 kilo ang timbang ni Santa pagkatapos niyang maihatid lahat ng regalo. (Hindi na natin ito isinama sa mga computation)

5) Air resistance

Ang isang bagay na tumitimbang ng 77,452,960 kilo at naglalakbay sa tulin na 5881 km per second ay lumilikha ng napakalaking air resistance. Sa bilis na ito, ay para na ring space shuttle na pumasok sa atmosphere ng mundo ang kalagayan ni Santa Claus.

Base sa air resistance formula na F = 0.5CAρV² ay magagawa nating i-compute ang pwersang bumabangga sa sleigh ni Santa habang naglalakbay sa hangin.

F ang hahanapin at ia-assume natin ang value ng iba.

C = 0.031 (drag coefficient ng Boeing 747)
A = 6 m² ( assumed frontal area ng sleigh ni Santa)
ρ = 1.225 kg/m³ (air density at sea level)
V = 5,881,000 m/s

Ang pwersa (F) na babangga sa sleigh ni Santa (F) ay aabot ng 3,940 million kN.

Katumbas ito ng pwersang lilikhain ng 67 great pyramids kapag inihulog mula sa mga alapaap.

Bukod sa air resistance ay lilikha din ng compression sa hangin ang sleigh ni Santa dahil sa bilis nito. Ang pagtaas ng pressure sa hangin ay lilikha ng pagtaas ng temperatura nito. Isang US aircraft ang napabalitang lumipad ng 20 times ng speed of sound at lumikha ng 3500°C na temperatura sa hangin. (source)

At dahil walang bubong ang sleigh ni Santa, sasagupain ni Santa at ng mga reindeer ang air resistance pati na ang init na ipo-produce nila habang lumilipad sa hangin.

Wala pang isang segundo ay magliliyab na ang mga reindeer at si Santa Claus sa unang arangkada pa lang ng kanilang byahe. At kahit balutin man sila ng heat proof material ay madudurog naman sila sa napakalaking pwersang lumalaban sa kanilang paglipad.

Bukod pa sa lahat ng ito ay ang lilikhain na mga nakakabingi at nakakapinsalang sonic boom ni Santa sa kanyang mga madaanan habang naglalakbay sa buong mundo.

Base sa mga nakalap nating impormasyon, ilan sa mga bagay sa ibaba ang posibleng paliwanag kung paano nagagawa ni Santa Claus ang kanyang trabaho.

1.  Hindi nag-iisa si Santa sa paghahatid ng mga regalo
2. Hindi totoong reindeers ang gamit niya sa paghahatid ng mga regalo
3. Hindi kumakain si Santa habang naghahatid ng mga regalo
4. Gumagamit ng alien technology si Santa para pahintuin ang oras at mag-teleport
5. Kung sakaling namigay nga si Santa ng regalo base sa mga nakasaad sa itaas, patay na siya ngayon

Ang post na ito ay halaw sa isang email na umikot nung early 2000 mula sa hindi kilalang author na nagpapaliwanag sa trabaho ni Santa Claus in scientific terms. Ang post na ito ay in-adjust sa Metric units at ginamitan ng mas bagong mga impormasyon.

Narito ang isang version ng umikot na forwarded email: The Physics of Santa Claus