FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 1493 dotazů

11) Od Slunce až k nám12.10.2011

Dotaz:

Za jak dlouho dorazí světlo od Slunce na Zemi?

(Mrkvička Miroslav)

Odpověď:

Jak dlouho trvá světlu, než dorazí od Slunce k nám na Zemi, lze přibližně spočítat jednoduchým vztahem pro rychlost v = s/t.
Nyní se podívejme na vzdálenosti Země od Slunce. V nejvzdálenějším bodě (v aféliu) jsme od Slunce asi 152 099 000 km daleko, v nejbližším bodě (perihéliu) asi 147 097 000 km, přitom rychlost světla ve vakuu (vakuum je pro pohyb ve vesmíru dobrým přiblížením) je jednou ze základních fyzikálních konstant a činí 299 792 458 m/s. Odtud už stačí pouze převést na správné jednotky, upravit vztah a dosadit. Čas, který potřebuje světlo, aby dorazilo na povrch Země, se pohybuje někde mezi 8 min 10 s a 8 min 27 s v závislosti na aktuální poloze planety a hvězdy.

(Ivana V.)   >>>  

12) Země provrtaná skrz naskrz II29.09.2011

Dotaz: Dobrý den. Přečetl jsem si Vaši odpoveď na dotaz "Země provrtaná skrz na skrz". Podle jakého vzorce se gravitace ke středu Zeměkoule mění? A ještě prosím doplňující dotaz. Jak by vypadala závislost gravitace na poloměru dutého tělesa jehož veškerá hmota je koncentrovaná v jeho slupce? Padaly by předměty umístěné na vnitřním plášti duté koule do jejího středu? Díky za odpověď. (Nechanický)

Odpověď:

Dobrý den,

nechť hmotnost padajícího tělesa je m, R je poloměr Země (považujme ji za dokonalou kouli) a h hloubka tělesa pod zemským povrchem. V odpovědi na Vámi zmiňovanou otázku uvádím, že na urychlování takto padajícího objektu se podílí jen hmota Země koncentrovaná do koule o poloměru R-h. Tuto hmotu snadno spočteme dle vztahu

Mh= (4/3) π (R-h)3

Použijeme Newtonův vztah pro gravitační sílu, kde κ je gravitační konstanta

Fg= (κ m Mh)/(R-h)2.

Dosazením za Mh

Fg= (4/3)κ m π (R-h).

Kde druhé části dotazu: Pokud bychom uvažovali jen gravitační působení mezi předmětem a hmotnou slupkou, tak kdekoliv uvnitř této slupky by výsledná síla na předmět byla nulová, tj. v oblasti této dutiny by se hmotný bod pohyboval jen kvůli setrvačnosti. A byl-li by někam do dutiny "umístěn", zůstal by v klidu. Je to podobné, jako když uvnitř nabité kulové plochy je nulová elektrická intenzita.

(Michal Kloc)   >>>  

13) Spektrum záření černého tělesa18.09.2011

Dotaz: Dobrý den, pokud černé těleso vyzařuje energii v kvantech, proč je vyzařovaná energie na vyšších frekvencích nulová? Přece pokud vynásobím planckovu konstantu vysokou frekvencí, tak musí být také energie vyšší.Děkuji. (karel rovny)

Odpověď: Dobrý den. Spektrum záření černého tělesa popisuje Planckův vyzařovací zákon. Říká, jak jsou ve spektru zastoupeny různé frekvence (resp. vlnové délky) při dané teplotě. Charakteristický průběh intenzity v závislosti na frekvenci je v souladu s tím, co píšete. Planckův vztah mezi frekvencí a energií E = hf byl stěžejním předpokladem pro odvození vyzařovacího zákona. Hovoří však o tom, jak elektromagnetické pole předává svou energii (v kvantech), ale sám o sobě nic neříká o tom, na jakých frekvencích vyzařuje černé těleso.
(Michal Kloc)   >>>  

14) Přechlazená kapalina18.09.2011

Dotaz: Dobrý den Pracuji na stavbách bohužel i v zimě. Kdysi jsme dělali když venku byl tuhý mráz, ale ve vnitř se netopilo. Našel jsem láhev s vodou a když jsem ji vzal do ruky, byla velice hustá. Lehce jsem ji protřepal a okamžitě zmrzla. Co to bylo za jev? Můžu to udělat i doma? Děkuji (Roman)

Odpověď:

Dobrý den. Pokud máte velmi čistou kapalinu a dáte jí zmrznout, může se stát, se si látka zachová své skupenství i několik stupňů celsia pod bodem tuhnutí. Toto souvisí s tím, že ve velmi čisté kapalině "proces krystalizace nemá kde začít". Pokud se pak do takto přechlazené kapaliny dostanou nečistoty, vzniknou krystalizační centra, na nichž může tuhnutí započít a rychle se šířit dál. Podobným způsobem zafunguje i to, když právě láhev s přechlazenou vodou vystavíte otřesům. Dochází pak k rázovým fluktuacím hustoty a v místech nárůstu začíná růst krystal.

O přechlazené vodě psal pěkně Pavel Bohm přímo tady na FyzWebu.

Na internetu lze nalézt mnoho zajímavých článků a zejména videí na dané téma, např zde.

(Michal Kloc)   >>>  

15) Splynutí elektronu a protonu?18.09.2011

Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě,proč se k sobě nepřitáhne elektron s protonem,když mají rozdílné el. náboje.Ty se přece přitahují. Děkuji. (Karel František)

Odpověď:

Dobrý den.

Pokud chcete řešit vzájemný pohyb v soustavě proton-elektron, můžeme provést následující zjednodušení: Proton je asi 2000 krát těžší než elektron, čili můžeme předpokládat, že silové účinky na proton budou zanedbatelné a že se nebude pohybovat. Celý problém se pak řeší jako pohyb elektronu v Coulombickém poli pevného "protonu".

Jde fakticky o problém stability atomu vodíku 1H, tedy vázaného systému proton-elektron. Otázka toho, proč se elektron "nezhroutí" do jádra (tj. nesloučí se s protonem), trápila počátkem 20. století mnoho fyziků. Návrh na vysvětlení přinesl Niels Bohr, který navrhl, že v rámci atomového obalu existují jakési stabilní orbity o přesně daných energiích, po nichž obíhají elektrony bez ztráty energie. Viz Bohrův model atomu.

Šlo prakticky o "zrod nové fyziky" - kvantové teorie. V rámci ní jsme schopni popsat a vysvětlit mnoho jevů v mikrosvětě, na které klasická fyzika nestačí.

(Michal Kloc)   >>>