Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1035) Vliv teploty na rychlost rad. rozpadu
24. 04. 2003
Dotaz: Má teplota nějaký vliv na rychlost přirozeného radioaktivního rozpadu?
Došlo by ke zvětšení poločasu rozpadu při ochlazení radioaktivního materiálu
na teplotu blízkou absolutní nule? (Vladimír Sommer)
Odpověď: Ne. Teplota se týká zcela jiných stupňů volnosti - hemžení atomů, co se
děje uvnitř atomu a speciálně jader na teplotě nezávisí.
Dotaz: Zajímalo by mě, když je ve vesmíru tolik vodíku, proč na to nelítají
rakety? Mohly by si doplnit kdykoli palivo. (Jiří Doležel)
Odpověď: Protože když někde něco je, neznamená to ještě, že je to (snadno)
využitelné. Ve vodě je kyslík jednak rozpuštěný, jednak vázaný v
molekulách H2O. Kdybyste byl kapr, tak byste dokázal využít
alespoň ten
rozpuštěný. I kdybyste byl kapr, tak byste nedokázal využít ten z H2O. To
leda že byste byl kapitán Nemo. Takže na tom začněte pracovat, ať už to
lidstvo umí.
Dotaz: V učebnici pro ZŠ je otázka: Na jaká tělesa působí elektrická a na
jaká tělesa působí magnetická síla?
Zajímá mě, jak by na tuto otázku měla znít správná odpověď podaná tak,
aby tomu žáci porozuměli. (Lucie Pelikánová)
Odpověď: Víte, když se někdo takhle kategoricky ptá, obvykle očekává nějakou
jednoduchou odpověď, obvykle tu, kterou má tazatel právě na mysli. Já bych
řekl s velkým rizikem, že to přesně nevystihuji, že
elektrická síla působí na tělesa, která nesou nějaký elektrický náboj
(no ono skoro všechna tělesa nesou velké náboje obou znamének, ale tyto
náboje jsou vykompenzované a projeví se jen přebytky, také může působit
síla v nehomogenním poli na dielektrikum, které je sice navenek neutrální,
ale díky polarizaci se jeden náboj projeví na jedné straně a druhý na
druhé a tak může být výsledná síla nenulová ....)
Magnetická síla nejsnáze pozorovatelná působí na tělesa z materiálu jako
železo, kobalt, nikl a jejich různých sloučenin, tzv. ferromagnetik.
Slabší leč pozorovatelná síla působí i na jiné materiály, na smyčky s
proudem atd.
Na ZŠ by podle mého názoru mělo jít především o získání jistých
zkušeností a jejich vcelku elementární shrnutí - když budu třít PET láhev
o svetr, tak se může přitahovat nebo odpuzovat s jinou lahví, říkáme tomu,
že jsme třením láhev nabili ... Když si vezmu do ruky magnet z chňapky,
tak ovlivní blízký kompas a udrží se na ocelovém plechu ...
Tohle všechno se dá těžko srovnat do jedoduché odpovědi, jde-li o
konkrétní školní problém, pak je třeba odseparovat dva aspekty: 1) co mají
děti pochopit a 2) co asi chce slyšet příslušný pedagog.
Dotaz: Mám dotaz, jestli má permanentní magnet opravdu trvalé magnetické pole?
Dá se "vyčerpat"? A dále bych potřeboval znát materiál, který
přitahuje magnet, ale nedá se zmagnetizovat. (Martin Novák)
Odpověď: Milý příteli,
o tom, zda je magnet permanentní, nebo magneticky tvrdý, rozhoduje velikost
magnetického pole, které je třeba k jeho přemagnetování. Graficky je to
vyjádřeno hysterezní smyčkou. Pole nutné k přemagnetování se nazývá
koercitivní pole. Kromě toho je snaha vyvinout takový materiál, který má i
velkou remanentní magnetizaci, tedy magnetizaci v nepřítomnosti budícího
magnetického pole. Součin Hc x Mr se používá jako technická míra magnetické
energie, kterou magnet potenciálně obsahuje. Feromagnetický materiál není
nikdy magnetován rovnoměrně (homogenně). Uplatní se demagnetizace tvaru,
přiloženým silným magnetickým polem, třeba impulzem se magent může optimálně
zmagnetovat, což se prakticky používá. Oblasti homogenní magnetizace, zvané
domény, se přemění tak, aby magnetizace všech směřovala podél budícího pole.
Čím větší překážky materiál klade tomuto přemagnetování, tím má větší
koercitivní pole. Také chlazení z teplot vyšších než Curieova v magnetickém
poli umožní získat už zpolarizovaný magnet.
Permanentní magnety se vyrábějí jak ze zvláštních slitin, např. NdFeB, SmCo
nebo některých feritových oxidů. Mohou také tak zvaně stárnout a s časem se
mohou zhoršit jejich parametry, poněvadž se změní překážky k jejich
přemagnetování. Magnetování samotné je vratný děj a permanentní magnet se
jím "nevyčerpá".
Slabé magnetické, nebo magneticky měkké, jsou naopak třeba čisté Fe nebo Ni
a jejich slitiny, zvláště permaalloye, které mají velmi malé koercitivní
pole a snadno se odmagnetují. Vyvinuty jsou také některé vhodné feritové
materiály. Stačí na ně působit střídavým magnetickým polem, které se plynule
zeslabuje, aby byly dobře odmagnetované. I vlastnost měkkého magnetika se
může s časem a zvláště při mechanickém působení zhoršit. U dobře
připraveného niklu (velmi čistého a přežíhaného) stačí, když Vám upadne na
stůl a hned se jeho koercitivní síla řádově zvětší.
Obojí materály jsou technicky důležité a výrobci stále vyvíjejí nové.
Dotaz: Hubblova konstanta nám říká, že čím jsou dvě tělesa od sebe dále, tím se
od sebe pohybují rychleji. Einsteinovy zákony nám pak říkají, že nejvyšší
rychlost je rychlost světla.
Teď si představme, že dvě tělesa jsou od sebe tak daleko, že rychlost
jednoho vůči druhému dosáhne rychlosti světla (nebo rychlosti velmi blízké).
To, že rychlost se již nemůže zvyšovat, musí způsobit to, že se nemůže
zvyšovat ani vzdálenost mezi těmito předměty.
Je to tak, nebo jsem něco přehlédl?
A pokud se již nemohou od sebe oddalovat, dostal jsem se na konec vesmíru? (Miroslav Drozen)
Odpověď: Dotaz je to velmi pěkný a hloubavý. Pokusím se na něj co nejpřesněji a
přitom co nejstručněji odpovědět:
Podle Einsteinovy speciální teorie relativity je rychlost světla
univerzální, maximální a pro žádný hmotný objekt nepřekročitelná.
Konkrétně to například znamená, že žádná dvě tělesa se NEMOHOU MÍJET
nadsvětelnou rychlostí. Toto tvrzení je absolutní a neporušitelné v
každém tzv. inerciálním systému.
Váš dotaz navozuje "paradox", totiž že velmi vzdálené galaxie se od sebe
vzdalují nadsvětelnou rychlostí. Opravdu platí Hubbleův vztah
v=H.d, kde d je vzdálenost mezi dvěma galaxiemi, v je rychlost jejich
vzdalování a H je Hubbleův parametr. Rovněž je pravda, že bude-li d
velmi velké, může být v>c, tedy rychlost vzdalování překročí rychlost
světla.
Řešení "paradoxu" je následující: galaxie se od sebe sice vzdalují
nadsvětelnou rychlostí, ale NEMÍJEJÍ se nadsvětelou rychlostí. (Vždyť
jsou ve vesmíru od sebe právě velmi vzdálené...). Proto není porušen
výše uvedený postulát speciální relativity. Jde totiž o to, že v
rozpínajícím se vesmíru hraje hlavní roli gravitace (tedy NEinerciální
systémy), a tak ve vesmíru platí tento postulát POUZE LOKÁLNĚ. Žádný
neřešitelný rozpor nevzniká, neboť této nadsvětelné rychlosti vzdalování
galaxií nelze použít k nadsvětelnému předávání informace MEZI NIMI a
tedy nenastává porušení běžné kauzality.
Naopak, právě místa od nás vzdálená tak, že odpovídající v=c, vymezují
pro nás tzv. HORIZONT UDÁLOSTÍ. To je nejzazší mez vesmíru, odkud k nám
DOSUD doletělo světlo, které se po celou dobu šířilo maximální možnou
rychlostí. Není to tedy hranice vesmíru, ale hranice našeho "obzoru",
který se stále zvětšuje. "Nadsvětelné" galaxie, které v principu mohou
existovat, proto nemůžeme spatřit. To, zda je spatříme někdy později,
nebo vůbec nikdy, záleží na konkrétním modelu vesmíru, přesněji na
funkci expanze R(t). Ta také určuje konkrétní hodnotu Hubbleova
parametru v daném okamžiku, což není konstanta, ale funkce závisející na
čase. Konkétně platí: H = (derivace R podle t)/ R.
Tím se další diskuse ovšem samozřejmě komplikuje, neboť musíme uvažovat
možné vývojové efekty.
