Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
463) Odklánění magnetického pole
21. 12. 2006
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mne, jestli existuje materiál, který doháže značně
odklánět magnetismus, aniž by sám byl magneticky přitahován, podobně, jako
železo. Děkuji. (Petr Hartmann)
Odpověď: Chceme-li odklánět magnetické pole, máme prakticky dvě možnosti. Buď použijeme materiál, který bude magnetické pole (představme si magnetické siločáry) "vtahovat" do sebe - to je příklad feromagnetických (ale i paramagnetických) látek, jako například v případě železa, a nebo použijeme látku, která má tendenci ze svého objemu magnetické pole (siločáry) vytlačovat, vypuzovat - takovým látkám říkáme diamagnetika. Diamagnetická (ikdyž velmi slabě) je například i obyčejná voda, silným diamagnetikem bývají supravodiče. Avšak i na diamagnetika působí v nehomogenním magnetickém poli síly. zatímco feromagnetika jsou magnetickými silami přitahována do míst se silnějším magnetickým polem, diamagnetika jsou od těchto míst naopak odpuzována.
Dobrý den, mám dvě otázky: proč má měsíc stejnou dobu rotace kolem své osy jako Země (stále vidíme stejnou část měsíce) a zda příliv/odliv (což je energeticky dost náročné) způsobuje zpomalování Země, přibližování měsíce, a nebo je systém stále v energetické rovnováze. moc děkuji za odpověd, jste skvělí, že dáváte nám, divícím se laikům odpovědi často asi na stupidní otázky!
(martin)
Odpověď:
Vezměme to pěkně popořádku. Ze Země je opravdu vidět stále stejná polovina Měsíce, tedy zhruba poovina jeho povrchu. Souvisí to s tzv. vázanou rotací - Měsíc rotuje okolo své osy se stejnou úhlovou rychlostí, jako obíhá okolo Země - k Zemi je pak přivrácena stále stejná polovina. Vázaná rotace není ve sluneční soustavě ničím neobvyklým a jde o důsledek slapových sil (např. přílivu a odlivu na Zemi).
Měl bych zde ale upozornit, že to, že vidíme pořád stejnou polovinu měsíčního povrchu není tak úplně pravda, Měsíc se k nám totiž střídavě natácí trochu víc severní a pak zase trochu víc jižní částí (říká se tomu tzv. librace v šířce) a podobné kývavé pohyby dělá i co se týče natáčení se východní a západní částí (a tomu říkáme librace v délce). V důsledku toho jsme schopni ze Země vidět (samozřejmě ne najednou) asi 59% povrchu Měsíce. A proč se Měsíc tak podivně kýve? On se vlastně nekýve, celý jev vzniká v důsledku dvou skutečností. Jednak Měsíc neobíhá Zemi ve stejné rovině jako obíhá Země okolo Slunce (a díky tomu ho občas vidíme trochu zespodu a pak zase trochu zvrchu - tedy ona librace v šířce). Dále pak Měsíc neobíhá Zemi po kružníci ale po elipse, v důsledku Keplerových zákonů se proto mění jeho oběžbá rychlost (v perigeu obíhá rychleji než v apogeu), ale rychlost rotaze kolem vlastní osy je konstantní - vázaná rotace proto není uplně dokonalá a my to vnímáme právě jako onu libraci v délce.
Příliv a odliv (obecně slapové jevy) skutečně zkůsobují také zpomalování rotace Země a vzdalování se Měsíce od Země. V důsledku toho se pozemský den prodlužuje o zhruba 2,3 milisekundy za 100 let a Měsíc se od nás za rok vzdálí průměrně o 3,7 cm. Je však důležité si uvědomit, že toto nepatrné vzdalování se je jenom průměrná hodnota - Měsíc se během svého oběhu okolo Země pohybuje ve vzdálenosti od 356 410 km (je-li v tzv. perigeu) do 406 697 km (když je v tzv. apogeu). Běžně se tedy k nám přibližuje a zase se vzdaluje o 50 tisíc kilometrů!
Měl-li bych se vyjádřit k energetické bilanci, pak lze zhruba říct, že energie získaná ze zpomalení rotace Země se spotřebovaná jednak na slapové jevy (při přílivu a odlivu se část energie v důsledku tření a viskozity přeměňuje na teplo) a také na zvýšení potenciální energie soustavy Země-Měsíc (a tedy vzdalování se Měsíce od Země).
Dotaz: Jak se mění gravitačni konstanta od rovníku k pólu? (Nikola)
Odpověď: Gravitační konstanta je univerzální fyzikální konstanta, která je stálá v celém nám známém vesmíru. Značí se G (v našich zemích někdy také řeckým písmenem ϰ) a vyskytuje se například v Newtonově gravitačním zákoně. Její hodnota je G=6,67×10−11N·m2kg-2.
Z dotazu však usuzuju, že více než gravitační konstanta vás zajímá spíše tíhové zrychlení (obvykle se značí g). Tíhové zrychlení v podstatě vyjadřuje, jak moc jsou tělesa tažena směrem k Zemi u jejího povrchu. Je v něm započteno jak samotné gravitační zrychlení, tak i odstředivá síla způsobená rotací Země. Udává se, že na pólech je tíhové zrychlení g=9,8322m·s-2, na rovníku pak g=9,7803m·s-2. Okolo 45° zeměpisné šířky (a tedy prakticky i v ČR, jejíž zeměpisná šířka je okolo 50°) by se pak hodnota měla pohybovat okolo gn=9,80665m·s-2, což je zároveň definováno jako tzv. normální tíhové zrychlení (tj. není-li uvedeno jinak, měla by se používat se právě tato hodnota).
Dotaz: Je pravda, že černá barva pomáhá lépe vyzařovat teplo? Např. u chladičů - je možné, že změnou barvy zlepším chladicí vlastnosti? Na webu nacházím články hovořící pro ale i proti tomuto tvrzení - jak to tedy je? Existuje nějaká objektivní studie - nějaké jednoduché vysvětlení? Děkuji (Jirka)
Odpověď: Obecně platí, že čím vyšší je schopnost tělesa pohlcovat záření (světlo, tepelné záření, ...), tím vyšší je i jeho schopnost (je-li těleso dostatečně zahřáto) toto záření vyzařovat. Ačkoli to tak nemusí být vždy, obvykle platí, že těleso matné černé barvy (tedy těleso dobře pohlcující viditelné světlo) dobrře pohlcuje i infračervené záření (laicky řečeno dobře absorbuje sálající teplo z okolí). Potom tedy lze předpokládat, že bude-li takové těleso zahřáto, bude také teplo vyzařovat ochotněji než bílé či lesklé těleso.
Dotaz: Jak prosím funguje Ruhmkorffův induktor? (Lucie)
Odpověď: Ruhmkorffův induktor (též Ruhmkorffův transformátor) je zařízení, které ze stejnosměrného proudu generuje proměnné vysokofrekvenční proudy. K transformaci proudu nahoru (na vyšší napětí) je použit transformátor, kde primární cívka má jen několik málo závitů, sekundární cívka jich má mnohonásobně více. Aby však transformátor fungoval, je třeba proměnného proudu (stejnosměrný konstantní proud takto transformovat nelze) - k tomu zde slouží tzv. Wagnerovo kladívko. Jde vlastně o malý spínač spojený s cívkou: když zařízením teče proud, cívka si přitáhne hlavu spínače a rozpojí tím obvod. Tím ale přestane působit magnetická síla cívky na hlavu spínače a ten (svou vlastní pružností) se opět sepne. Obvodem opět prochází proud, takže civka opět přitáhne hlavu spínače... a tak stále dokola. Wagnerovo kladívko tedy vyrábí ze stejnosměrného proudu jakési pulzy (proměnný proud), které už transformátorem transformovat lze.
Schematicky si lze Ruhmkorffův induktor představit takto:
