Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1091) Pohybující se nabité částice
17. 03. 2003
Dotaz: Hlavou mi vrtá následující myšlenkový pokus:
Mám elektricky nabitou částici, která se řítí prostorem - jde o rovnoměrný
přímočarý pohyb - a která tedy kolem sebe generuje magnetické pole.
Mám druhou částici, která si to šine kousek od té první, jakoby ruku v ruce,
stejným směrem a rychlostí. Protože je taky nabitá, nachází se v magnetickém
poli té první částice a pohybyje se - je to jasné, bude na ni působit
magnetická síla (samozřejmě na tu první taky, jenom opačná). Ale ouha:
Volím souřadný systém na jedné z částic - jde o rovnoměrný přímočarý pohyb,
takže mohu - a najednou tu sice jsou dvě nabité částice, ale pohyb nikde,
takže ani magnetizmus nikde. Spor! Někde jsem udělal chybu, o tom není pochyb,
ale kde? (Jakub Herout)
Odpověď: Milý kolego,
to je dobře, že Vám tyhle otázky vrtají hlavou. A určitě vrtaly i
generacím před Vámi, protože otázka, jak se změní popis fyzikálního
systému, když si přesednu z jedné soustavy do druhé, je velmi přirozená a
velmi stará. Ve Vašem speciálním případě nahlíženo ze soustavy, ve které
se částice pohybují, vidíte proudy a magnetické síly (ale taky byste měl
uvážit elektrostatické síly, když máte náboje), ze soustavy, ve které jsou
částice klidné, vidíte jen elektrostatickou sílu. Mohl byste taky do
svých myšlenkových pokusů přidat další náboje, abyste například dostal
neutrální drát s proudem. Vhodným nástrojem pro popis těchto jevů je
tenzor elektromagnetického pole, který v sobě zahrnuje intenzity
magnetického i elektrického pole a definovaným způsobem se transformuje
při přechodu mezi soustavami (při relativistických transformacích). Chce
si to konkrétně vyzkoušet, podrobněji je to napsáno v téměř jakékoli knize
o teorii elmag. pole, jedna z nich je i na webu:
http://www.plasma.uu.se/CED/Book/.
Dotaz: Největší možná rychlost rotace planety je ta, pro kterou je gravitační síla
na rovníku rovna právě dostředivé síle potřebné k této rotaci. Proč? (Borg)
Odpověď: Prostě proto, že by ji nic nedrželo pohromadě. Odstředivá síla by
zcela kompenzovala, nebo při větší rychlosti překonavala
gravitaci.
Dotaz: Zajímalo by mě, jesli byl již vynalezen nějaký nový motor, který by mohl
sloužit k pohonu kosmických lodí. (pro pohyb v atmosféře a nebo ve vakuu)
Zatím znám jen raketový a iontový motor. (Pažout)
Odpověď: Jiného se těžko něco najde, jediný rozumně možný princip je raketový - tj.
něco házíte dozadu za sebe (tj. něčemu hmotnému udílíte zrychení dozadu), a
aby se zachovala hybnost celého vašeho systému, tak vaše loď se urychluje
dopředu.
Takto funguje raketa: hořením paliva vznikají plyny, ty jsou od
rakety vrhány zpět, takže raketu to tlačí kupředu. (Tedy ne že by se
"odstrkovala od vzduchu", jak si tu a tam někdo myslí.) Iontový motor je na
úplně stejném principu, jenom namísto neutrálních plynů vypuzovaných velkou
rychlostí danou chemickou reakcí jsou tam elektricky nabité ionty
urychlované elektrickým polem. (Konstrukčně je to samozřejmě trošku
složitější.)
Pokud se ale pohybujete po nějakých kolejích nebo v nějakém
elektricky vodivém prostředí, tak jsou i jiné metody než kolečka. Už jste
slyšel o housenkovém pohonu (magnetohydrodynamickém pohonu)? Jestli ne, tak
si nalistujte str. 766 v učebnici FYZIKA, Halliday, Resnick, Walker. (vydalo
VUTIUM a Prometheus, 2001).
Dotaz: Dejme tomu, že mě napadlo řešení problému vlnově částicové duality. Kde
mohu představit své myšlenky? (časopis,internet. adres...) (Tomas)
Odpověď: Nejrychleji a nejsnáz na internetu, pak to můžete poslat jako článek do
časopisu, časopis volíte podle toho, jak si věříte (např. od Čs. čas. fyz
po Phys. Rev.). Solidní časopisy jsou recenzované, tzn. Váš článek bude
svěřen někomu z blízkého oboru, aby to posoudil. Když své ideje vystavíte
na internetu a napíšete nám adresu, budeme se snažit Vám k tomu něco říct.
Dotaz: Zajímám se o šíření mikrovln vodovodním a plynovým potrubím.
Nevíte o nějaké studii, diplomové práci čí nějakém jiném pramenu, který se
tímto zabývá (podmínky, útlum, vzdálenost výpočty atd.)? (Petr Janes)
Odpověď: Tuto problematiku hledejte pod heslem "vlnovody". To vodovodní potrubí asi
nebude moc dobré, očekával bych tam veliký útlum (samozřejmě to závisí na
vlnové délce, ale mikrovlny jsou vybrány zrovna na rezonanční frekvenci
vody tak, aby ji zahřívaly). Ale v plynovodu vám přeju hodně štěstí, tak by
to mělo jít velmi dobře - nestrefíte-li se nešťastnou náhodou zase do
nějaké té rezonanční frekvence...
