Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1319) Povrchové napětí
05. 08. 2002
Dotaz: Čím a jak je možno měřit povrchové napětí na plastových výrobcích? (Václav Matoušek)
Odpověď: Pokud
rozumím správně otázce, pak by se povrchové napětí kapalin
na plastových výrobcích mělo dát měřit tak jako na
libovolném jiném materiálu, např. z kapilární elevace či
deprese. Míníte-li jiné povrchové vlastnosti, a to materiálu
samotného (např. povrchový elektrický odpor či svod), pak je
precizujte.
Dotaz: Prosím Vás, je pravda, že za působení většího napětí na elektronovou trysku z televize nevyletují elektrony, ale rentgenové záření? Jak velké by muselo být napětí? (Dave)
Odpověď: Milý kolego, v běžných rentgenech vzniká rentgenové
záření tím, že intenzivní paprsek urychlených elektronů
dopadá na materiál (např. tepelně odolný kov s vysokým Z),
brzdí se v něm a tím budí brzdné rentgenové záření
(rentgenové záření odnáší jen část absorbované energie,
proto musí materiál něco vydržet a ještě být chlazen).
Vyrábí se na to speciální součástka, "rentgenka".
Spektrum rentgenového záření závisí na energii
dopadajících elektronů - elektrony letící obrazovkou s
energií lehce nad 10 keV, které se zabrzdí v luminescenční
vrstvě a případně skle, budí také rentgenové záření,
ale tak měkké, že tloušťka např. hliníku potřebná na
jeho zeslabení na polovinu ("polotloušťka") je něco
kolem desetiny milimetru (takže tlusté sklo obrazovky ho
prakticky pohltí), pro praktické účely, např. rentgenování
zlomených kostí, je potřeba mít urychlovací napětí
desítek kV, např. pro 100 keV je už buzené rentgenové
záření tak pronikavé, že odpovídající polotloušťka
hliníku je 1,6 cm.
Je to takto:
1) Napětí mezi rozežhavenou katodou obrazovky a okolím
vytváří elektrické pole v okolí katody. Je-li toto pole
dostatečně silné, vytrhne z ní elektron; část energie (tzv.
výstupní práce) se přitom použila na "vytržení"
elektronu z materiálu katody, zbytek si nese elektron s sebou
jako kinetickou energii. V oblasti energií v televizoru nám
stačí počítat nerelativisticky, tedy kinetická energie je
rovna Ek = 1/2 m v2. Nic jiného z katody
nevylétává.
2) Elektron je dále urychlován a usměrňován elektrickým i
magnetickým polem v obrazovce, až dopadne na příslušné
místo stínítka. Během svého letu neztrácí energii
žádným vyzařováním. (To by přicházelo v úvahu až v
mnohem mohutnějších zařízeních typu synchrocyklotronu s
mnohem většími energiemi.)
3) Dopadem na příslušné místo stínítka se elektron
zabrzdí. Část jeho energie se spotřebuje mechanismem, který
vede k tomu, že stínítko na tom místě zasvítí, zbytek
energie se promění dílem na zahřátí a deformaci
prostředí, kam elektron dopadl, dílem na elektromagnetické
záření, tzv. brzdné záření. To má dvě výrazně
rozlišné části - spojité spektrum vznikající
principiálně vždy, když se elektricky nabitá částice
urychluje (anebo brzdí, to je prostě urychlování se
záporným znaménkem), a čárové spektrum, určené
materiálem, v němž se elektron brzdí. Část brzdného
záření padne i do rentgenových oblastí elektromagnetických
vln ("měkké rentgenovo záření"), ovšem je
poměrně slabá. Urychlující napětí obrazovky je deset až
pětadvacet tisíc voltů, což není zas pro tento účel tak
moc, záření se na své další cestě pohlcuje a samozřejmě
na rozdíl od rentgenky je obrazovka koncipována tak, aby
rentgenova záření k divákovi došlo co nejméně.
Dotaz: Dá se někde zjistit, do jaké dálky můžu vidět z pobřeží moře? Dá se to nějak spočítat? (Libor)
Odpověď: Pane kolego, přesně tímto problémem začíná
učebnice FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker, vydal
Prometheus 2001), z níž je i pomocný obrázek k
výpočtu. Z pouhého odečtení okamžiků západu
slunce při pozorování vleže a ve stoje (tj. z doby
asi 11,1 s, která uplyne mezitím, než Vám slunko
zapadne, když ležíte a když si stoupnete), dokážete
spočítat poloměr Země s přesností 20% (na tu
prostotu až překvapující přesnost). Vzdálenost
obzoru, na niž se ptáte, je na obrázku značena d
= r tg q.
Tedy zvedne-li se pozorovatel z polohy vleže (bod
A) a zvýší tak polohu svých očí do výšky h,
otočí se zorný paprsek vycházející z horního okraje
slunečního kotouče o úhel q.
(Velikosti výšky h i úhlu q jsou
na obrázku mnohem větší, než odpovídá skutečnosti).
Zkuste si to přepočítat sám. Kdyby Vám to nevyšlo, obraťte
se znovu - ale nechci Vás ošidit o tu radost z vlasního
výpočtu.
Dotaz: Prosím Vás zdvořile o odkaz na podrobnější informace o Sixiově teploměru, event. o vynálezci (autoru) samotném. (Michal Souček)
Odpověď:
Odpověď:
Tento teploměr vymyslel v roce 1782 James Six, odtud
jeho název. Podrobný popis jeho částí můžete
vidět na obrázku. Teploměr je opatřen dvěma
stupnicemi (každá na jednom rameni U-trubice).
Stoupání nebo klesání kapaliny ve velké nádobce
způsobí pohyb rtuti. Na jedné straně je ukazatel
zatlačen do rtuti, na druhé straně vystoupí výš.
Spodní konec ukazatele vlevo označuje minimální a
napravo maximální dosaženou teplotu. Na ukazatelích
jsou malé pružinky, které je udrží na nejvyšším
dosaženém místě (neklesnou z nejvyššího bodu, i
když poklesne hladina rtuti). Jeho výhodou je
zaznamenání maximální a minimální teploty
dosažené po posledním měření.
Bohužel na webu není moc rozsáhlejších informací o
tomto teploměru nebo o jeho vynálezci. Nejlepší jsou
anglicky psané články, zkuste do googla napsat heslo
Six´s thermometer a hledejte.
Dotaz: Kdy je na moři odliv a kdy příliv? O kolik metrů může stoupnout hladina vody u
pobřeží? (Libor)
Odpověď: Milý Libore, na internetu najdete spoustu zajímavých článků
o přílivu a odlivu, stačí do vyhledávače zadat dané heslo
a pak si už jen vybírat. Z česky psaných je to např. http://moon.astronomy.cz/librace.htm, http://pes.eunet.cz/veda/clanky/2617_0_0_0.html, http://utf.mff.cuni.cz/vyuka/OFY016/F2000/capkova.html.
Pokud potřebujete nějaké informace v angličtině použijte
heslo "tide". Vysvětlení příčiny přílivu a
odlivu je patrné i z následujícíiho obrázku. (vlevo - síly
ovlivňující slapové jevy přílivu, vpravo - půsovení
slapových jevů - příliv pri Z (zenitu) a N (nadiru), odliv
při D). Přílivová síla se stanoví z rozdílu přitažlivé
a odstředivé síly.
Místa s největšími
přílivy: Záliv Fundy (Kanada) 19,6 metrů, ústí řeky
Gallegos (Argentína) 18 metrů, Frobisher Bay (Baffinův ostrov)
17,4 metrů, ústí řeky Severn (Anglie) 16,3 metrů, Granville
(Francie) 14,7 metrů. Pokud Vám tyto informace nebudou stačit,
dejte mi vědet.
