Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1106) Průjezd zatáčkou
10. 03. 2003
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.
Dotaz: Nevím si rady s následujícím problémem. Na dvou miskách obřích vah jsou stejné
automobily, jeden však stojí a druhý jede relativistickou rychlostí.
Která miska poklesne? Odpověď se zdá snadná, ale situaci můžeme posuzovat i z
hlediska vztažné soustavy, v níž je v klidu jedoucí auto a pohybují se váhy
spolu s autem, které je vůči ním v klidu. (Aleš Červenka)
Odpověď: Milý Aleši,
jednoduchá odpověď by mohla znít, že důležité je, ve které soustavě
jsou klidné ty váhy, kterými něco měříš, podobně jako je důležité, ve
které soustavě měříš délku atd. Silně bych ale doporučoval, aby sis
vymyslel realizovatelný pokus a staral se o to, zda se předpovídaný
výsledek měří či nikoli. Realizovatelý pokus je například takový, že
nebudeš vážit, ale zkusíš například magnetickým polem zapůsobit na pomalu
letící a rychle letící proton - jestli se na efektu působící síly pozná
větší hmotnost rychle letícího protonu. Experimentální odpověď je, že ANO.
Relativistická auta na váhu dosud nikdo nepostavil a dlouho nepostaví ...
Dotaz: Tvrdím, že konstantní rychlost při volném pádu je 33 metrů za sekundu.
Mí kolegové se mi smějí a tvrdí, že nemám pravdu a že nejsem inteligentní.
Můžete mi, prosím vysvětlit jak to vlastně je a na čem všem to tedy záleží?
(Blažek Dalibor)
Odpověď: Rychlost při reálném pádu ve vzduchu se mění dosti složitě, ve vakuu
velmi jednoduše.
Vezmeme nejdříve ten jednodušší případ.
Na padající věc působí jen Země (tady zanedbáváme rotaci, ale její
vliv je malý a ještě se snoubí s vlivem šišatosti Země) a naděluje
všem padajicím předmětům stejné zrychlení (v Praze 9,81 m.s-2)
Ve vakuu, když to tedy padá z rozumné výšky, při které můžeme
zanedbat slábnoucí gravitaci se vzdalováním od středu Země, roste
rychlost stále, rovnoměrně s dobou padání (v = 9,81.doba padání.)
Když je ale přítomen vzduch, který pád brzdí, pak tato rovnice je
použitelná jen chviličku, potud, pokud je odpor vzduchu zanedbatelný.
Otázkou je, jak dlouho je zanedbatelný. A tady je ten problém. U
olověnné kuličky, nejsme-li moc nároční na přesnost předpovědi to
budou sekundy. U pouťového balónku desetiny sekundy, u
prachového zrnka tisíciny sekundy, u parašutisty 2-3 sekundy.
Tak, jak narůstá odpor vzduchu, zrychluje se padání méně a méně, až
dojde k ustálení rychlosti. Ta ustálená rychlost je opět případ od
případů různá. Olověná kulička centimetrové velikosti by to dotáhla
blízko Vaší rychlosti (desítky metrů za sekundu), parašutista se
zbaleným padákem se ustálí na rychlosti zhruba dvojnásobné (cca 50
m/s). Kdyby se zbalil do klubíčka i on, tak by dosáhl ovšem větší
rychlost. Pouťový balónek to nedotáhne na víc než na metry za
sekundu a prachové zrnko ustálí svou rychlost na minirychlosti řádu
desetin milimetrů za sekundu.
Jak je vidět, jedoduše říci, jakou rychlostí se při padání padá, nejde.
Záleží nejen na tom, co padá, ale i na tom, jak je to natočeno, když
to padá. Kdyby chtěl ten parašutista se zbaleným padákem udělat
rekord v rychlosti padání, tak by asi udělal šípku ve směru letu.
Na čem ta ustálená rychlost záleží? Dalo by se shrnout, že na odporu
vzduchu a na hmotnosti padajícího předmětu. V té odporové síle jsou
schované vlastnosti vzduchu, tvár a velikost padajícího objektu a
natočení předmětu při padání.
