Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
485) Holub v krabici
21. 11. 2006
Dotaz: Provádím vážení při dvou experimentech a úkolem je zjistit, jak se mi změní a
proč údaje na váze.
1. pokus: Mám uzavřenou a zalepenou papírovou krabici od
televize (balík) o hmotnosti 2kg, v které sedí holub o hmotnosti 0,3 kg. Krabici
s holubem zvážím. Pak holub v krabici vzlétne tak, že se nedotýká stěn. Když
holub v krabici létá, zvážím ji podruhé. Co ukáže váha v prvním a druhém
případě?
2. pokus Situace je stejná jako v předchozím případě, jen krabici
nahradíme drátěnou klecí rovněž o hmotnosti 2kg. Holub v kleci bude sedět na
bidýlku (první vážení), pak vzlétne a nebude se klece dotýkat (druhé vážení).
Jaké budou výsledky vážení v tomto případě?
(Vladimir)
Odpověď: V prvním případě váha trochu zakolísá (nejprve se přitom zvýší!) v okamžiku vzlétnutí holuba, brzy se však vrátí zpět na původní hodnotu, jakmile se relativní pohyb holuba ustálí (např. bude-li holub vyhrvale létat uprostřed krabice). Drobné výchylky při vzlétnutí holuba souvisí se setrvačnými silami při zrychlení či zpomalení holuba (a tím i těžiště celé soustavy) při jeho vzlétnutí a "zastavení se" uprostřed krabice.
V druhém případě pravděpodobně dojde k poklesu hmotnosti ukazované váhou nejspíše až k hodnotě 1,7 kg. Na rozdíl od prvního případu již nejde o izolovanou soustavu. Představme si, že se holub při letu "odstrkává" o vzduch a vzduch tím víří a urychluje. V prvním případě tento vzduch narážel na dno krabice a přitlačoval ji k váze, takže ta pak nepřímo - přes víření vzduchu - vážila i onoho holuba. Pokud máme v druhém případě místo krabice klec, bude takto zvířený vzduch snadno pronikat skrze pletivo a na ukazovanou hmotnost tedy nebude mít významný vliv.
Odpověď: Ano a ne, jak se to vezme. Zatímco antičásticí k elektronu je pozitron a třeba k protonu je antiproton, k fotonu ("částici" světla) je antičástice zase jenom foton. Foton je tedy antičásticí sám k sobě a z tohoto pohledu nemá smysl rozlišovat mezi světlem a antisvětlem. Pojem antisvětlo se proto vůbec nepoužívá.
Částic, které jsou identické se svými antičásticemi, existuje více. Příkladem může být třeba intermediální bozon Z0. Jelikož částice mají opačný náboj než k nim příslušné antičástice, jsou všechny takové částice (foton, Z0, ...) elektricky neutrální. Existují však i elektricky neutrální částice, k nimž od nich odlišitelné antičástice existují, například dvojice neutron - antineutron.
Dotaz: Můžete mi poradit, jaká je měrná tepelná kapacita oceli? V tabulkách jsem ji
nenašla.Děkuji (Zuzka)
Odpověď: Vlastnosti oceli jsou závislé na konkrétním složení oceli (kromě železa ocel obsahuje i uhlík a případně některé další příměsi). Měrná tepelná kapacita oceli se nejčastěji uvádí v rozmezí 450-470 J·kg−1·K−1.
Dotaz: Jak je to s tím, že 1 tuna olova není stejně těžká jako 1 tuna balzy?
Opravdu se připočítává i tíha vzduchu, kterou vytlačil onen objekt? Děkuji (Vojta)
Odpověď: Hmotnost obou objektů - železa i balzy je stejná, může se však trochu lišit to, co ukáže váha v pozemských podmínkách. I vzduch se totiž chová jako tekutina a uplatňuje se zde hydrostatický tlak (skrze něj se projevuje tíha vzduchu), tato vztlaková síla je však relativně malá díky nízké hustotě vzduchu (okolo 1,5g na litr při standardních podmínkách).
Tuna balzy bude mít také poněkud větší objem než tuna olova a proto bude poněkud větší i odopová síla vzduchu při pohybu (a tedy například při pádu, balza prostě dopadne o něco později).
Měl-li bych to tedy shrnout, oba objekty mají stejnou hmotnost, díky přítomnosti vzduchu se ale může při různých pokusech a měřeních stát, že dojdeme k různým číslům - přítomnost vzduchu proto nemůžeme při různých přesných měřeních zcela zanedbávat.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mne zda ještě platí (celkově) teorie relativity, když ITER
dokázal, že lze získat více energie než se spotřebuje. Jak je to možné? Velmi děkuji za odpověď (Lukáš Kopačka)
Odpověď: ITER (anglicky International Thermonuclear Experimental Reactor) je plánované výzkumné zařízení - reaktor typu tokamak, který by měl sloužit k výzkumu termojaderné fůze. Slučováním izotopů vodíku (zde zejména deuteria a tritia) by se měla získávat energie využitelná například výrobu elektřiny. K provozu takovéhoto typu reaktoru je ale potřeba zajistit vysokou teplotu a tlak uvnitř reaktoru, což vyžaduje dodat spoustu energie zvenčí. Zatím všichni předchůdci ITERu tak spotřebovali na své udržení se v chodu (třeba i jen na krátký okamžik) více energie, než kolik ji stačili vytěžit ze svého paliva. U ITERu se konečně zdá, že tomu bude naopak. Přesto je to vše zatím jenom teorie, ITER by se měl začít stavět až v příštím roce, a to ve Francii u města Cadarache.
Ačkoli se hovoří o výrobě energie, asi trochu správnější by bylo mluvit o přeměně hmoty na energii či o uvolňování energie z hmoty. Uvolňování energie z hmoty přitom není nikterak v rozporu s teorií relativity, spíše naopak. Vždyť přávě o provázanosti energie a hmoty hovoří ona zámá formule E=mc2. Ale nemusíme chodit nikterak daleko. Při spalování uhlí také uvňujeme energii (teplo) z hmoty (uhlí). Z pohledu fyziky je to zcela v pořádku.
