Dotaz: Chtěl bych se zeptat, jak zhruba spočítat maximální dosaženou rychlost při
jízdě na lyžích. Dráha byla 580 m, převýšení 133 m, dosažený čas 17 sekund.
Nevim koeficient tření mezi lyžemi a sněhem a součinitel odporu vzduchu při
jízdě "šusem".
(Adam Hloušek)
Odpověď: Nejjednodušší způsob je numerická integrace, například programem
FAMULus
Výsledek záleží hodně na tom, jak je lyžař zbalený při jízdě, protože
velkou roli hraje odpor vzduchu.
Dosažená rychlost na konci kopce je 70 - 90 km/h při startu z klidu.
Dosáhnout při rozjezdu z klidu čas 17 s na dané dráze 580 m je
nemožné. I při nulovém tření a nulovém odporu vzduchu je dosažitelný
čas při jízdě z klidu asi 24 s. Při letmém měření času záleží na tom,
jaká je počáteční rychlost.
Dotaz: Zajímalo by mě, jestliže sledujeme průjezd dvou motocyklů klopenou zatáčkou
(jeden silnější, težší a druhý slabši, lehčí) za přibližně stejných podmínek,
při stejných konstrukcích strojů (výška těžiště atd.), která z motorek projede
rychleji? Při uvolnění tělesa na něj působí reakce podložky Fn, tíha G,
odstředivá síla Fod, třecí Ft a valivý odpor V. Co vlastně způsobí,
že motorka ze zatáčky nevyletí, je to jen tření? Která složka je rozhodující?
(Lukáš)
Odpověď: Při rovnoměrně jízdě je rychlost průjezdu dána při stejném výkonu
motorek jen odporem vzduchu a tedy by štíhlejší motocyklista jel
rychleji nejen v zatáčce, ale vůbec při stejném plynu, kterým by
krmil motorku.Samo zatáčení nemá na rychlost podstatný vliv.
K druhé otázce.
K zatáčení je potřebná dostředivá síla. Při průjezdu zatáčkou
rychlostí, na kterou je klopení konstuováno, roli dostředivé síly hraje
vodorovná výslednice tíhové síly a tlakové síly silnice (na
obrázku červená síla).
Při větší rychlosti jsou zvýšené nároky na dostředivou sílu.
(pro daný poloměr zatáčky roste s druhou mocninou rychlosti)
"pomoc ji poskytne tření, pokud na to stačí, když nestačí (je třeba
náledí), tak spadne motocyklista na bok a nezatáčejíc letí ze
zatáčky.
Dotaz: Jak velkými rychlostmi se pohybují elektrony v obalu atomu (lze to přirovnat
k naší sluneční soustavě).
Jaké jsou poslední představy o složení atomu (hmoty).
(P.Jelínek)
Dotaz: Jako nejlepší vodič tepla je uváděno čisté stříbro(cca 410 W/mK).
Nedávno jsem zaslechl v jedné rozhlasové relaci, že ještě vyšší koeficient
vodivosti tepla má údajně čistý diamant. Tím je např. podmíněn jeho vysoký
výkon při obrábění kovů, kdy se vysoká teplota z místa řezu rychle rozvede
do okolní hmoty diamantu a dalších navazujících částí řezného nástroje.
Pokud by tomu tak nebylo, diamant by při vyšším zahřátí jako čistý uhlík na
vzduchu prostě shořel. Rád bych se tedy dozvěděl, jaká je hodnota
součinitele tepelné vodivosti tohoto vzácného nerostu.
(Milan Hofman)
Odpověď: Máte pravdu, a i mne to překvapilo (očekával jsem tepelnou vodivost
nízkou). Tepelnou vodivost diamantu jsem sice nenašel v klasických
tabulkách Landolt-Börnstein, ale uvádějí ji tabulky Hanbook of Chemistry
and Physics, 82.th edition, 2001-2002, David R. Lide, v jednotkách
W/(cm.K), a to při 300 K pro hliník 2,37, pro tři modifikace diamantu Ci
8,95, Ciia 23,0, Ciib 13,5.
