FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 1493 dotazů

1372) Kyvadla28. 05. 2002

Dotaz: Prosím, objasněte mi pojem kyvadla. Jaká známe a kdo je jejich objevitem. (Barbora Kvasničková)

Odpověď: Já bych to nebral tak formálně. Kyvadlo - jak název napovídá - je cokoliv, co se kýve, tedy pohybuje tam a zpátky. Nejjednodušší je mít v poli zemské tíže malé tělísko (které pak můžu pokládat za hmotný bod o hmotnosti m) na provázku (tedy: nehmotné niti délky L), aby bylo pořád stejně daleko od bodu závěsu. Tomu se říká MATEMATICKÉ kyvadlo. Jeho energie je složena z potenciální energie (mgz) a kinetické (1/2 m v2). Pokud je to tělísko tak velké, že ho nemůžu s klidným svědomím pokládat za bod (anebo to je například připevnění na tyči, a její hmotnost už nemůžu zanedbat), tak se tomu říká FYZIKÁLNÍ kyvadlo. Tam je potenciální energie stejná - beru-li za z souřadnici těžiště -  ale ke kinetické energii posuvného pohybu přibývá kinetická energie pohybu rotačního, kde se uplatní moment setrvačnosti kývajícího se tělesa. Pro malé výchylky je doba kyvu (polovina doby kmitu) úměrná odmocnině z podílu L/g, kde g je tíhové zrychlení a je nezávislá na hmotnosti m. (Tak se dá taky měřit g.) Na fyzikálním kyvadlu záleží pochopitelně na poloze osy, kolem které těleso kýve. REVERZNÍ kyvadlo (fyzikální) má dvě osy tak nalezené, že doby kyvu podle obou jsou stejné, a pak se dá snadno převést na kyvadlo matematické. Tahle kyvadla zatím všechna kývala v rovině. FOUCALTOVO kyvadlo kýve taky "v rovině", ale ta sestáčí s časem tak, jak se otáčí Země, a jak tedy tomu kyvadlu "ujíždí pod nohama"; tohle ujíždění by bylo jasné tomu, kdo by to pozoroval nikoli ze Země, ale z nějaké inerciální, neotáčející se soustavy. Ten, kdo to pozoruje ze soustavy spjaté se Zemí (a tedy neinerciální), si musí doplnit k působícím silám ještě tzv. síly setrvačné, které nejsou povahy fyzikální, ale geometrické - mají za účel vyrovnat to, že pohyb popisuji ze systému neinerciálního. Z nich se zde uplatní právě Coriolisova síla, kterou si (vůči Zemi) vysvětlíme stáčení roviny.
Vsuvka: představte si kyvadlo na severním pólu. Kmitá chudák pořád v jedné rovině, ale Země se pod ním podtáčí, jednou za 24 hodin, proti směru hod.ruč.. Když ho tedy pozorujeme ze Země,  tak se nám jeho rovina kmitů naopak stáčí, vůči Zemi po směru ruč.hod., celou obrátku za 24 hod. Pochopíte-li tohle, pochopili jste právě "Coriolisovu sílu".
Taky se říká KÓNICKÉ kyvadlo takovému, které nekmitá v rovině, ale v prostoru, takže vlastně šňůrka vytváří kužel (konus). Průmět jeho pohybu do libovolné roviny obsahující svislici dálá obyčejné kmitání. A ještě si vzpomínám na TORZNÍ kyvadlo, což je např. visící čtvercový stůl přivázaný za každý roh ke stropu. Když ho trošku zkroutíte, tak ty šňůry jsou sice pořád rovné, ale směr mají šikmý a snaží se dostat zpět do svislice. Takováhle kyvadla mívají sloupkové hodiny. Víc už mne nenapadá.
(J. Obdržálek)   >>>  

1373) Interference elmag. vln28. 05. 2002

Dotaz: Dvě elektromagnetické vlny se při interferenci ve vakuu zruší.Co se stane s energií vln ? (Jezek Vlastimil)

Odpověď: Ono to "zrušení" není tak docela pravda. Za prvé: elektromagnetická vlna má nejen elektrickou, ale i magnetickou složku. Obě nesou STEJNĚ VELKOU energii. Za druhé: Dvě vlny jdoucí proti sobě (a každá z nich přenášející energii) dají vzniknout stojaté vlně - tedy stojatým kmitům, které energii nepřenášejí, jenom si ji přelévají na místě z elektrické složky do magnetické.
Představte si to na provázku, který kmitá nahoru a dolů tak, že zprvu jde jedna vlna napravo a druhá nalevo; když se (šikovně) sejdou, tak vznikne "stojatá vlna", v níž se přelévá kinetická energie rychle letícího kousku provázku (blízko rovnovážné polohy) do potenciální energie "našponovaného" kousku provázku daleko od rovnovážné polohy.
(J. Obdržálek)   >>>  

1374) Stáří vesmíru28. 05. 2002

Dotaz: 1) Zajímaloby mě, jestli je stáří vesmíru podle oficiálního stanoviska astronomie jasně (nesporně) dokazatelné. Setkal jsem se totiž s názorem, že je vesmír (tedy i Země) starý několik desítek tisíc let (je to možné z hlediska dnešních znalostí z fyziky) . Na mou argumentaci, že stáří vesmíru je dokazatelné kvantovou mechanikou a dnešním matematickým aparátem, mi bylo řečeno, že když Galiieo oznámil, že se Země otáčí kolem Slunce, tak také tehdy nebylo dokazatelné tehdejšími znalostmi. Dále, že může být za několik let objeven matematický aparát, který by odsoudil dnešní vědou reprezentované stáří vesmíru. 2) Jak je přesně určováno stáří hornin či jiných věcí pomocí poločasu rozpadu prvku? Prý sice známe poločas rozpadu, ale neznáme množství původní látky a tak nemůžeme přesné stáří zjistit. Je to pravda? (Jiri Zendulka)

Odpověď: 1/ Záleží na tom, co je "nesporně dokazatelné". Soubor fakt, která známe, uspokojivě souhlasí s teoriemi, které známe, a z nich plyne to, co bylo řečeno. Odhad doby od velkého třesku závisí např. na odhadu tmavé hmoty ve Vesmíru, a to jsou opravdu jen odhady. Není mi tedy vůbec divné, že původně byl odhad 30 miliard let, teď je asi 18 miliard let. (A nemám to nikomu za zlé.) Pro mně je podstatné, že se nemění řád (desítky miliard let).

Setkal jsem se totiž s názorem, že je vesmír (tedy i Země) starý několik desík tisíc let (je to možné z hlediska dnešních znalostí z fyziky) .
Chce-li se s Vámi někdo hádat, tak vždycky může něco namítat. Např., že celý Vesmír byl stvořen včera, i my všichni, hotoví, s hlavou a s pamětí, do které je vložena falešná "historie" předvčerejška apod. Zkuste to vyvrátit! Vyvrátit to nelze. Ale určitě tomu věřit nemíním.

Stáří vesmíru je dokazatelné kvantovou mechanikou...
??? To tedy dotyčný neví, o čem mluví. "Důkaz" spočívá právě v tom, že popis všeho, co na obloze vidíme ze sluneční soustavy, plyne mnohem jednodušeji z předpokladu, že (zjednodušeně řečeno) planety včetně Země se točí kolem Slunce, než z předpokladu, že planety včetně Slunce se točí kolem Země. Důvod, proč mnozí zkušení astronomové byli PROTI heliocentrické soustavě, je jiný: nevěřili, že by hvězdy byly tak neuvěřitelně daleko (oproti vzdálenosti Země - Slunce), že by se na jejich zdánlivé poloze prakticky neprojevil roční pohyb (to souvisí s tzv. aberací stálic). Déle, že může být za několik let objeven matematický aparát, který by odsoudil dnešní vědou reprezentované stáří vesmíru.To by nebyla záležitost matematického aparátu, ale zcela nových fyzikálních faktů, které by se musely vyjevit. Je to asi jako na úrovni, že by se objevil zcela nový matematický aparát, který by odsoudil dnešní vědou reprezentovanou představu, že kameny padají dolů a balónek s vodíkem letí nahoru. (Opět, samozřejmě se můžete dočíst, že ve Vesmíru neexistuje "nahoru" a "dolů", takže to vlastně není pravda. Ale stejně samozřejmě ten, kdo svého syna poučuje o tom, že upuštěná váza spadne na zem, ví dobře, že jeho výroky jsou smysluplné a pravdivé v daném kontextu, tj. že jeho syn i váza jsou poblíž Země.)

2/ Jde o poměr množství různě radioaktivních prvků. Např. radiokarbonovou metodou zjistíte, že poměr C12 (stálý) a C14 (nestálý) je jiný u současného živého organismu (který si vyměňuje svůj uhlík s okolím, v němž C14 stále vzniká nový) a u mrtvého (kde od okamžiku, kdy zemřel a přestal si vyměňovat uhlík s okolím, se dosavadní zásoba C14 jen rozpadá a neobnovuje se).

(J. Obdržálek)   >>>  

1375) Světlo27. 05. 2002

Dotaz: Kde na internetových stránkách najdu informaci o SVĚTLE (jeho působení, vznik, jak se měří) (Jana Petlakova)

Odpověď: Milá kolegyně, na webu můžete najít spoustu zajímavých článků na téma světlo, lom a odraz světla, rychlost světla v různých prostředích apod. Stačí do vyhledávače napsat heslo "světlo". Pokud chcete článek v angličtině napište do vyhledávače "light" a pak už stačí si jen vybírat. např. http://www.pef.zcu.cz/pef/kof/diplomky/diplomka/html/obsah.htm
http://www.ped.muni.cz/wphy/stranka/optika/optika.htm , http://sweb.cz/brchanovajana/ukazka3.htm
http://www.gjr.cz/~pisarp/vyuka/vlneni/index.htm , http://www.maxko.sk/DOWNLOAD/tutorials/ior/ior.html,
http://www.studentskeprace.cz/soubory/fyz22.doc atd.
(M.Urbanová)   >>>  

1376) "Neviditelná" látka27. 05. 2002

Dotaz: Existuje nějaká látka nebo barva, kterou je možno vidět pouze přes nějaký optický filtr (např. speciální brýle, lupa atd.) (Zbyšek Filip)

Odpověď: Milý pane, to, že něco vidím, zmamená, že do mého oka dopadá světlo ve spektrálním oboru, který jsem schopen vnímat. Filtr v obvyklém slova smyslu něco ze spektra ubírá, takže když něco nevidím s filtrem, nevidím to o to více bez filtru. Pokud ale připustíte, že ono zařízení může konvertovat pro oko normálně neviditelné záření na viditelné, tak to jde - příkladem je třeba termovizní kamera, která dovoluje vidět teplé předměty. Jsou také například barviva, která září ve viditelném oboru, když jsou ozářena UV zářením. Nevím ale, je-li to odpověď přesně na Vaši otázku.
(J. Dolejší)   >>>