Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
444) Délka dne a rotace Země
19. 01. 2007
Dotaz: Dobry den. Doba (1dne) 1 rotace Země okolo osy je 23,934 h. Nase hodinky mam,
ale rikaji dobu 1 dne jako 24h. Zemi by tedy napr.180 rotací trvalo tedy
23,934x180=4308h, hodinky ale cas 180 dni ukazuji jako 24x180=4320h, coz je
proti Zemi rozdil zhruba 12hodin. Pocatek meření by byl např. 1.1.2007 podle
hodinek by mělo být za 180dní 28.6.2007 Lubomíra, např 10h rano, rotace Země by
za 180 dní měla mít o 12hodin oproti hodinkám skluz, tudíž dle rotace Země by
bylo 27.6.2007 Ladislava 22hodin večer. Přeci za 180 dní ukazují hodinky stejný
počet dní, a nepředbíhají se o půl dne, oproti rotaci Země. Jednou za 4 roky
trva rok sice 366dni, ale za 4 roky by tento skluz byl 4 dny a ne 1 den. Souvisi
to nejak s rychlosti pohybu Zeme a dilataci casu. Nebo jaké je tedy vysvětlení.
Dekuji (Petr)
Odpověď: Pokud budeme měřit čas mezi polednem (okamžikem, kdy je Slunce na obloze nejvýše) a polednem následujícího dne, naměříme 24 hodin. Tzv. sluneční den tedy trvá 24 hodin, na což jsme zvyklí. Proč se tedy udává doba rotace Země jenom 23 hodin 56 minut a 4 sekundy? Ona se totiž neměří vůči Slunci, ale vůči vzdáleným hvězdám - a této době se říká hvězdný den. Vzálené hvězdy se vůči nám v podstatě (úhlově!) téměř nepohybují, mění vůči sobě navzájem svou polohu na obloze jen velmi nepatrně, a jsou tak vhodným referenčním pozadím, vůči kterému je vhodné vztahovat rotaci Země. Se Sluncem je to složitější - Země obíhá okolo Slunce, pročež budeme-li měřit rotaci Země vůči Slunci (a tedy délku slunečního dne), musíme kromě samotné Zemské rotace (délky hvězdného dne) započíst i vliv oběhu Země okolo Slunce jednou za rok, tedy stočení o zhruba 1/365 kruhu každý den. A to je právě to, co způsobuje ten přibližně čtyřminutový rozdíl.
Mimochodem všimněte si, že ve Vašich výpočtech se po 180 dnech (tedy v podstatě po půl roce) liší spočítané časy o půl dne. Po roce by to tedy bylo o jeden den, o jedno otočení Země vůči hvězdám navíc než vůči Slunci.
Dotaz: Preco je na severnej pologuli leto dlhsie ako zima? (meryn)
Odpověď: Země neobíhá okolo Slunce po kružnici, ale po mírně výstředné elipse. V důsledku toho je někdy (paradoxně v době, kdy je na severní polokouli zima) Slunci trochu blíže a někdy trochu dál. Když je Země Slunci nejblíže, pohybuje se trochu rychleji (až 30 280 m/s), takže svou "zimní" část oběhu stihne urazit rychleji než v létě, kdy je od Slunce dále a oběžná rychlost v důsledku druhého Keplerova zákona klesá (až k 29 270 m/s) - léto tedy trvá déle.
Jak je z předchozího vidět, teplo v létě a zima v zimě (na severní polokouli) nejsou způsobeny blízkostí Slunce, v lednu jsme Slunci nejblíže. Určující vliv na změny teploty během ročních dob má sklon Zemské osy - během léta se Země naklápí ke Slunci trochu více severní polokoulí, během zimy pak zase "naši" severní polokouli spíše odvrací.
Dotaz: Dobry den, rad bych se zaptal jak to dopadlo s detekci gravitacnich vln? Vim, ze
se je pokouseli detekovat na univerzite Caltech, ale nedari se mi vyhledat
nejaky vysledky. Taky jsem slysel, ze se snad planuje postavit velky detektor na
obezne draze. Opravdu se neco takoveho chysta? (Honza)
Odpověď: Na světě je několik detektorů gravitačních vln, z nichž některé už systematicky měří tři roky a postupně zlepšují citlivost zařízení. Problém je totiž v tom, že předpokládaný signál bude i od těch největších zdrojů extrémně slabý (populárně se to přirovnává k rozlišení změny vzdálenosti Země-Slunce na úrovni velikosti atomů). Zatím skutečně detektory nic nenaměřily, a proto se objevují komentáře poukazující na to, že při konstrukci příliš nadhodnotili odhadovanou sílu signálů od astrofyzikálních zdrojů. Tento problém by měl vyřešit satelitní detektor LISA (skládající se že tři satelitu rozmístěných do trojúhelníku), jehož citlivost by měla být dostatečná. Jeho vypuštění se však stále odkládá.
Dotaz: Můj dotaz se týká černých děr, konkrétně jejich vypařování. To se na úrovni
středoškolské fyziky vysvětluje vytvořením páru částice-antičástice a následným
"spadnutím" antičástice do černé díry. Pravděpodobnost, že do díry spadne
částice je však stejně velká jako u antičástice, nebo ne? Pak by černá díra
přijímala stejně hmoty, a tedy i energie, jako by ztrácela Hawkingovým zářením.
Jaký je mechanizmus, který umožňuje černým dírám vypařování? (Jiří Modrý)
Odpověď: Tento zjednodušený popis není závislý na tom, zda do černé díry spadne částice nebo antičástice. Podstatně je, že poté, co se těsně nad horizontem vytvoří virtuální pár částice-antičástice, může jedna z částic mít dostatečnou energii na to, aby unikla ke vzdálenému pozorovateli. Pozorovatel ji tedy naměří kladnou energii, ale v důsledku zachování energie z toho plyne, že druhá částice měla z jeho pohledu zápornou energii a musela tedy spadnout do černé díry (na únik z blízkosti černé díry potřebuje kladnou energii - podobně jako u Keplerovskych orbit v Newtonovské gravitaci). V důsledku souvislostí mezi energií a hmotou této částici odpovídá záporná hmota, kterou přinese do černé díry, jejíž hmota tím klesne a odpovídajícím způsobem se zmenší i její povrch.
Černá díra je výjimečná tím, že její silné gravitační pole umožňuje přeměnu virtuálního párů částic na reálný, v běžných podmínkách virtuální pár okamžitě zaniká.
Korektní popis efektu vyžaduje znalost kvantové teorie pole na zakřiveném pozadí.
Dotaz: Jaká je hodnota únikové rychlosti od odpoutání od zemské gravitace, tedy do volného prostoru? (Honza)
Odpověď: Pravděpodobně se ptáte na tzv. druhou kosmickou rychlost při povrchu Země, tedy nejmenší možnou rychlost, kterou musí těleso odlétávající od Země při jejím povrchu mít, aby si jej Země již nikdy gravitačně nepřitáhla zpět. Pro povrch Země má druhá kosmická rychlost hodnotu 11 180 m/s.
Je třeba si ale uvědomit, že druhá kosmická rychlost je definována pro těleso bez vlastního pohonu - třeba nakopnutý míč. Zemi lze samozřejmě opustit i s menší rychlostí, budeme-li (jako třeba v případě raket a raketoplánů) při letu používat tryskové motory.
