Думаете как физик? В жару шторы блокируют только половину солнечной энергии – что будет с двумя слоями?

В летнюю жару многие держат шторы задернутыми весь день, чтобы сохранить прохладу. Но физика этого процесса сложнее, чем кажется. Как объясняет новая головоломка, один слой штор задерживает только 50% солнечной энергии. Как это работает? Солнечное излучение проходит через окно и поглощается шторами. Шторы нагреваются, пока не достигают температуры, при которой излучают столько же тепла, сколько поглощают. Половину этого тепла они излучают обратно к окну, а половину – в комнату. Таким образом, в комнату попадает лишь половина солнечной энергии.

Теперь задача: «Представьте комнату с рулонными жалюзи и шторами. Жалюзи находятся у окна, а шторы закрывают их. Получается два слоя защиты от солнца. Какой процент солнечной энергии попадает в комнату?» На первый взгляд можно подумать, что жалюзи передают 50% энергии шторам, а те – 50% от этого в комнату, что даёт 25%. Неправильно! Думайте как физик. Рассмотрите поток тепла и равновесие всей системы (солнце, жалюзи и шторы). Сложные вычисления не нужны.

Головоломку составил Алан Уильямс-Ки, она опубликована в рубрике задач The Guardian. Автор просит не публиковать решение в комментариях, а лучше обсудить эффективность штор и жалюзи. Он ставит головоломки каждые две недели с 2015 года и приглашает читателей присылать свои варианты.