Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
969) "Vesmírný výtah"
18. 06. 2003
Dotaz: Můj dotaz se týká vesmírného výtahu (A.C.Clarke). Jde o to natáhnout "lano" ze
Země do bodu na geostacionární dráze. Problém je v tom, že každý bod lana je
v jiné vzdálenosti od povrchu, a tudíž má (aspoň podle mne) jinou rychlost. V
důsledku toho se by mělo lano zhroutit resp. obmotávat okolo Země. Je to tak,
nebo je v mé úvaze chyba? (Martin)
Odpověď: Chyba je už v tom, že si myslíte, že ten geostacionární sputnik visí ve
vzduchu nad vámi a že nespadne. (A ještě větší chyba je si myslet, že vy
taky nepadáte, čili že cokoli je mezi vámi a geostacionárním sputnikem,
nebude padat taky.) Sputnik totiž padá, jinak by letěl po přímkové dráze
a vzdaloval by se od Země. Ve výšce h ovšem musí letět tak rychle (v),
aby stačil spadnout jen natolik, aby si vůči zemi zachovaval stejnou
výšku. To jde snadno spočítat: má hmotnost m a pohybuje se po kružnici o
poloměru R, k tomu ho musí donutit dostředivá síla F=mv2/R . Tou silou
je gravitace, tedy F=GmM/R2, kde G je gravitační konstanta (u nás dříve
značená kappa) a M hmotnost Země. Z obou rovnic zjistíte závislost
potřebné rychlosti (v) na výšce h=R-R' nad zemí o poloměru R'. No a když
vám výjde rychlost taková, že by obletěla družice v příslušné výšce Zemi
pravě za jeden den, a když je ta družice nad rovníkem, a ještě letí od
západu na východ, tak ten, kdo pod ní stojí a točí se se Zemí, ji má nad
hlavou pořád.
A k tomu žebříku: kdyby to byl řetěz s volnými oky, tak je zřejmé, že
na to, aby každé oko obíhalo Zemi po kružnici, musí mít rychlost tím
větší, čím blíž je u Země. Čili vzdálenější oka by samovolně letěla na
západ, bližší na východ (a rychleji).
Dotaz: Zajímalo by mě, jak správně vynášet graficky průběh střídavého napětí a
proudu; která veličina má mít větší amplitudu. (To zřejmě zavisí na odporu,
je-li větší, nebo menší než 1. Nebo uvažuju úplně špatně?) (Jan Ziebiker)
Odpověď: Protože na ose ypsilon můžete pro proud i pro napětí zvolit různé
jednotkové úsečky, můžete si výšku obou grafů navolit jak je libo.
Dotaz: Princip kompresorové ledničky je zřejmý. Jak ale funguje absorbční chladnička?
Na jaké teploty lze běžně chladit např. při užití čpavku jako chladícího
média při absorbčním chlazení? (Roman Pilný)
Odpověď: Nejsem odborníkem na chladničky a mrazící boxy. Obecně lze říci, že tato
zařízení využívají výparného tepla zkondenzovaných plynů - různých typů
freonu nebo čpavku. Historicky se používal i ethylen a methan. Plyn se
stlačí kompresorem nebo pomocí ohřevu (absorpční chladnička), ochladí se v
chladiči vzduchem nebo i vodou, tedy odvede se kondenzační teplo. Zkapalněný
plyn se přes škrtící ventil přivede do výparníku, kde se odpařuje a tím
vzniká chladící efekt. Tento proces se může popsat jako obrácený Carnotův
cyklus - dodáváme tepelnému stroji práci, předáváme teplo teplejší lázni a
odnímá teplo chladnější lázni. Účinnost těchto zařízení dosahuje 60 a více
procent ideální účinnosti Carnotova cyklu. Stroje chladí asi na -20 st. C,
vícestupňová zařízení na - 50 st. C. Teplota varu kapalného čpavku je asi
240 K, tj. - 33 st. C při normálním tlaku, při sníženém tlaku je nižší.
Nepochopil jsem, co nazýváte absolutním chlazením.
Podstatně účinnější může být chlazení kapalným dusíkem (teplota varu je 77
K, tj. -196 st. C). Vyrábějí se také kryogenerátory pracující se
Stirlingovým nebo Giffordovým -McMahonovým cyklem nebo pulzní trubice, které
dnes dovedou chladit až k teplotě kapalného hélia 4,2 K nebo i níže.
Dotaz: V knize Richarda Feynmana jsem se dočetl jen tak mimochodem, že se ví, kolik
fotonů pronikne při přechodu např. ze vzduchu do skla, a kolik se odrazí, ale
neví se proč. Ta knížka není nejnovější, už se to ví? A proč? (Otakar Švenda)
Odpověď: Nevím přesně, kterou větu ve které knize máte na mysli, a tak těžko
posoudím, zda jde o básnický obrat, který zdůrazňuje cosi trochu jiného.
Rozhodně nemůžete např. říci, že jistý foton projde, jiný taky, ale
ten další se odrazí. Ale to nemůžete říci hlavně proto, že kvantové
částice (mezi než foton patří) prostě nemají svou individualitu.
Příklad: Můj táta mi poukáže na mé sporožiro ze svého konta 100 Kč,
máma taky. Chci dát sestře stovku, ale ta si vymiňuje, že to musí být ta
matčina a nikoli otcova. To samozřejmě nedává smysl, stokoruna na mém
tisícikorunovém kontě je neodlišitelná od ostatních devíti stokorun, co
jsou tam spolu. Pak ovšem taky nemá smysl přemítání, když každý týden
dostávám dvě stovky a jednu dávám, zda právě příchozí stovka zůstane
nebo "projde" dál.
Dotaz: Co to je kaleidoskop a jak funguje. (Martin)
Odpověď: Milý Martine, kaleidoskop je v nejednodušším provedení trubička
z tvrdého papíru, uvnitř které jsou dvě, tři nebo více rovinných zrcátek a
několik barevných sklíček. Při otáčení kaleidoskopu se sklíčka různě
přesypávají a v zrcátkách vidíme hezké pravidelné obrazce. Jak tedy vznikají?
Pokud postavíte před dvě zrcátka, která spoju svírají úhel alfa, nějaký předmět,
uvidíte nejen předmět, ale i jeho obraz
v každém zrcátku a pak také obraz obrazu z druhého zrcadla atd. Pro lepší
pochopení si to nakreslete nebo si pohrejte se zrcátky a sledujte počty obrazů svého obličeje pro
různá vzájemná nastavení zrcátek. Jestliže velikost
úhlu alfa při vynásobení celým číslem dává 360°, potom vidíme pravidelný
obrazec, který se skládá z n dílů (n = 360°/alfa).
