Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1251) Tachometr v letadle
24. 10. 2002
Dotaz: Na jakém principu funguje ukazatel rychlosti v letadle, tj. na základě čeho (vzdáleností, otáček, ...) ukazuje ručička tachometru správnou okamžitou rychlost? (Jiří Janda)
Odpověď: Klasický ukazatel je napojen na tzv. Pitotovu trubici a ukazuje
relativní rychlost letadla vůči okolnímu vzduchu.
(Samozřejmě že v případě větru to není rychlost vůči
Zemi, ale zato je to to podstatné pro sílu, která letadlo
nese.) Pitotova trubice je vlastně manometr ukazující rozdíl
tlaků na dvou koncích trubice - jeden vyúsťuje na špici
letadla tak, že ústí je v rovině kolmé ke směru letu,
druhé ústí je "tečné" - v rovině, která obsahuje
směr letu letadla. Podrobnější fyzikální výklad si najdete
v každé učebnici fyziky v partii o aerodynamice nebo
hydrodynamice.
Moderní ukazatele měří polohu a rychlost letadla elektronicky
- přijímá se signál pozemských radiolokačních stanic resp.
se vysílá signál vlastní a měří se signál odražený.
Jeho frekvence je vlivem Dopplerova jevu posunuta v závislosti
na vzájemné rychlosti letadla a odrážejícího objektu. Za
zmínku stojí, že moderní navigační systémy už musejí
používat při výpočtu teorii relativity, aby měření
rychlosti a zjištění polohy letadle bylo po delším letu tak
přesné, jak vyžaduje bezpečnost provozu.
Dotaz: Nejprve se omlouvám, že tento dotaz je spíše matematický, než fyzikální. Ale myslím, že hranice mezi fyzikou a matematikou je dost neurčitá a snadno mi odpovíte.
Tedy: jak spočítat délku sinusovky? Výpočet délky křivky se učí na středních školách, problém je v tom, že v tomto případě vede k obtížně řešitelnému integrálu. Schůdnější cesta se zdá být přes funkci arcsin, délka musí být stejné jako u sin, nicméně se mi to nepodařilo spočítat. Numerické metody nasvědčují, že délka sinusovky v intervalu <0-2pi> je 24/pi, ale analyticky se mi to nepodařilo vyřešit. (ani můj učitel matematiky před 25 lety to nespočítal, tenkrát ještě nebyly dostupné počítače, tak mě nenapadlo to počítat numericky).
(Roman Nádhera)
Odpověď: Milý kolego, integrál, který řeší tento problém, se
nepočítá úplně snadno, výsledek, který mi vypadl z
Mathematicy je 4.Sqrt(2). Eliptický integrál (1/2), numericky
to lze spočítat samozřejmě s libovolnou přesností ..např.
7.6404. Bohužel to není 24/p, ale je to tomu
blízko.
Dotaz: Jak se vypočítá úhel zakřivení světelného paprsku v gravitačním poli slunce. Z Einsteinova výpočtu, který jsem zatím nikde nenašel prý plyne hodnota 1,75 úhlové minuty ? (Josef Provazník)
Odpověď: Podle teorie "polovičaté", ale názorné, vezmete
foton jako částečku o hmotnosti m = E/c2, tedy m =
hf/c2. "Záměrný paprsek" při jeho startu
udává zhruba jednu asymptotu té hyperboly, po níž se podle
Keplerova zákona foton pohybuje. Foton pak odlétává po větvi
blížící se druhé asympototě; úhel asymptot je onen Vámi
zkoumaný "úhel zakřivení". K vyřešení zřejmě
stačí řešit Keplerův problém, kde místo planety (či
spíše komety) máte foton. Poctivé řešení (aby bylo opravdu
v souladu s obecnou teorií relativity) musí ovšem uvážit
zakřivení prostoru v okolí hmotného tělesa (Slunce); foton
se pak pohybuje po geodetice, jejíž stanovení není tak
prosté jako u Keplerova problému.
Dotaz: 1) Existují spreje, které zabrání kondenzaci vody např.
na zrcadle v koupelně, jak to z fyzikálního hlediska ten
sprej dělá ?
2) Obdobné téma - antistatický sprej , jak funguje ten ?
3) Kde najdu (podrobnější) princip fungování tzv.
"trubice bláznů" (maxvellův démon).
(Martin Vích)
Odpověď: 1. Na studeném skle kondenzuje voda z teplého vlhkého vzduchu
tak jako tak, je ovšem rozdíl, zda kondenzuje v kapičkách
(když voda podložku nesmáčí) anebo v tenké víceméně
souvislé vrstvě (když sklo smáčí). Sprej tedy vytvoří na
skle tenkou vrstvu, která je smáčivá (voda na rozhraní
voda-vzduch přichází ke skleněné desce pod ostrým úhlem) a
tím se vznikající kapičky ihned roztékají.
2. Antistatický sprej - vytvoří vrstvu elektricky dostatečně
vodivou (a nevysychající tak rychle, jako by vyschla samotná
voda).
3. "Trubici bláznů" neznám. Maxwellova démona ano:
ten by zlovolně narušoval rovnováhu systému přepaženého
vrátky tím, že by otevíral vrátka pomalým molekulám a
zavíral rychlým, čímž by v této části rostla teplota a ve
druhé klesala. Fyzikálně vzato by tu klesala entropie.
Jenomže na to, aby M.d. viděl částici, musí v systému být
světlo, a to nikoli izotropní (jinak by neviděl nic). Když se
pak počítá změna entropie, tak se vždycky ukáže, že v
nějakých těchhle průvodních jevech naopak entropie roste,
takže nakonec 2. zákon termodynamiky narušen není. Příklad:
Kdybych tam dal otáčecí vrátka s "řehtačkou",
která zabraňuje otáčení "proti srsti", pak musí
řehtačka mít něco, co západku po dopadu utlumí (kdyby se
odrazila a letěla zpátky, tak by v maximální poloze zase
nebránila opačnému pohybu). Toto utlumení znamená prakticky
přeměnu práce (kinetické energie západky) na její
zahřátí - a západka bude mít tedy teplotu vyšší než
okolí. Na mikroskopické úrovni by prostě takováto západka
kmitala stejně, jako kmitá libovolná molekula pevné látky,
jako Brownův pohyb, a její "usměrňující účinek"
by tím byl - na mikroskopické úrovni - paralyzován.
Dotaz: Proč jsou starší typy zářivek lidskému zraku škodlivé ? Jde o vlnovou délku světla? (Tomas Voltr)
Odpověď: "Škodlivé zářivky" je asi trochu silné slovo, ale
škodlivé vlivy jsou nevhodné spektrální složení
viditelného světla, eventuálně pronikající ultrafialová
složka a "mrkání" zvláště déle používaných
zářivek.
