FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 1493 dotazů

10) Hmota elektronu a odpor vodiče04.11.2011

Dotaz: před časem (asi rok) jsem vám poslal podle mne zajímavý dotaz a dodnes se nedočkal odpovědi. Zajímalo mne jestli se hmotnost elektronu může projevit na odporu vodiče. Myslím to tak, že jestli bude u svislého vodiče kladný pól nahoře naměřím větší odpor než když bude kladný pól dole. (Zbyněk Franek)

Odpověď:

Dobrý den,

efekt, o kterém se zmiňujete, bude zcela jistě neměřitelný. Zkusme jen tak narychlo spočíst následující: Nechť mám svislý vodič (jak píšete) o délce l = 1 m na potenciálovém rozdílu U = 1 V. Nechť nám tedy elektrická síla žene elektrony směrem nahoru směrem ke kladnému konci. Práce W, kterou vykoná tato síla, je dána vztahem

W = eU,

kde e je náboj elektronu, čili e=1,6 . 10 -19 C. Po dosazení W = 1,6 . 10 -19 J. Jelikož práci můžeme vyjádřit jako sílu krát dráhu, které je ovšem v našem případě také jednotková, odpovídá velikost práce velikosti elektrické síly v newtonech. Důležité je však, že tato síla Fel je úměrná 10 -19J.

Gravitační síla, kterou je elektron přitahován k zemi (tj. brzděn), je dána standardním vztahem

Fgrav = meg,

kde g je gravitační konstanta, pracujme s její hodnotou rovnou 10 m.s-2. Vzhledem ke hmotnosti elektronu me=10 -30kg zjistíme velikost gravitační síly Fgrav =10 -29N, což je o deset řádů slabší působení než v případě její konkurentky síly elektrické.

(Michal Kloc)   >>>  

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)   >>>