Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1397) Ultrazvukové čidlo
15. 05. 2002
Dotaz: Při své práci jsem narazil na ultrazvukové čidlo pro měření ryhlosti větrů a po upravě snímačů i k měření proudění vody v potrubí. Princip měření odhadují na sčítání rychlosti zvuku + rychlosti větrů proudícím rovnoběžně s měřícím přístrojem. Prosím o fyzikální vysvětlení principu, případně jak daný jev matematicky vypočítat.
(Drobisz Henryk)
Odpověď: Podle popisu předpokládám, že se měří rychlost a frekvence
ultrazvuku v proudícím prostředí. Vypadá to na Dopplerův
jev, ale tak jednoduché to není, protože ten závisí na
vzájemné rychlosti zdroje a pozorovatele, a ta se tady
nemění. Mohlo by to být ale tak, že by se nějak šikovně
registroval ultrazvuk odražený např. od strhovaných částic,
nehomogenit, bublinek apod., čímž by se to převedlo na
rychlost "zdroje v zrcadle". Podobně
"měří" netopýr rychlost a směr letu mouchy před
sebou. Podrobnosti a výpočty např.viz Halliday, Resnick,
Walker: FYZIKA. Prometheus, 2001, kap. 18.8. (str.479 aµ 483)
Dotaz: Prosím o objasnění pomů vlhkoměry nebo hygromery. Zajímalo by mě, jaké jsou druhy, jaké jsou nejvíce rozšířené a popřípadě, v jakém období byly vynalezeny a kým.
(Lucie Píšová)
Odpověď: Známý
a jednoduchý je vlasový hygrometr. Odmaštěný lidský vlas
přijímá vlhkost z okolního ovzduší a prodlužuje se; když
naopak je kolem sušší ovzduší, zkracuje se. Prodloužení se
měří např. tím, že je vlas na jednom konci pevně uchycen,
druhý je mírně natahován pružinkou a vlas se těsně
dotýká malého otáčivého kolečka s dlouhou ručičkou; tím
se nepatrné prodloužení dobře zviditelní. Stupnice se
cejchuje pokusně.
Přesnější je měřit teplotu vzduchu dvěma teploměry, jeden
z nich má baničku volnou, druhý pokrytou gázou stále
navlhčenou vodou pokojové teploty. Voda se vypařuje
rychlostí, která závisí na relativní vlhkosti vzduchu, a
tím ochlazuje teploměr. Z rozdílu teplot se určuje podle
tabulek vlhkost.
Novější metody využívají např. tenkých potézkých vrstev
Al2O3, které vratně pohlcují vzdušnou vlhkost; snímá se pak
např. jejich vodivost, permitivita nebo jiná elektrická
veličina závislá na obsahu vody.
Dotaz: Jak vysoko bude slunce v astronomické poledne 21.června? (Lucie Slancová)
Odpověď: Předpovědi
slunečních pozic lze získat v tištěné podobě (a česky) ve
Hvězdářské ročence, nebo v elektronické podobě pomocí
volně dostupného software (např. www.xephem.com)
anebo také přímo přes www formulář z adresy http://arthemis.na.astro.it:6563/themis/owa/solar.coordinates pro datum 21.června.
Dotaz: Velmi by mě zajímalo, jak funguje několik fyzikálních zařízení. A to: SIXIUV MINIMOMAXIMALNÍ TEPLOMĚR, SEGNEROVY JEHLÁNKY, TERMISTOR A OPTICÝ PYROMETR.
(Petr Stohwasser)
Odpověď:
1) Sixtův maximo-minimální teploměr měl
teploměrnou látku toluen a v kapiláře, zahnuté do
charakteristického S na boku, navíc samostatný rtuťový
sloupeček (toluenem tlačený). Před ním i za ním byl vždy
jeden železný jezdec. Rtuť je mohla tlačit, ale nikoli
táhnout; kolem něj prošel toluen, ale rtuť ne. První -- na
rozhraní toluenu a rtuti -- proto byl (během noci) odtlačen
na polohu odpovídající nejnižší teplotě, druhý -- na
konci rtuťového sloupečku -- naopak do polohy odpovídající
zatím nastavší nejvyšší teplotě. Zaznamenával tedy
automaticky extrémy. Železo se hodilo proto, že jednak
netvoří se rtutí amalgam (např. měď by se ve rtuti prostě
rozpustila), jednak šlo po odečtení výsledků zvnějška
magnetem přisunout jezdce zpáítky na doraz ke rtuťovému
sloupečku.
2) Segnerovy jehlánky byly jehlánky
z vhodných keramických materiálů, které se dávaly do
rozehřívané pece. Při jisté teplotě v nich docházelo ke
slinutí materiálu, takže jehlánek se začal hroutit špičkou
dolů. Když se špička prvně dotkla podložky, byla v peci
teplota daná typem jehlánku. (Teploměr je ale
přesnější...)
3) Termistor (THERmal resISTOR) je homogenní
součástka z materiálu, jehož vodivost výrazně závisí na
teplotě. Měřením odporu součástky tedy můžeme určovat
její teplotu.
4) Optickým pyrometrem se porovnával žár
pece (pozadí) s vláknem žárovky žhavené nastavitelným
proudem (aby se mohla nastavit teplota vlákna). Když vlákno na
pozadí "zmizelo", vyzařovalo zřejmě totéž co pozadí a
mělo taky stejnou teplotu. Posuvný nebo otočný rezistor,
kterým se nastavoval proud, byl cejchován přímo teplotou.
1, 2, 4 jsou spíše archaická zařízení. Hledejte je
např. v technických slovnících.
Dotaz: Moc by mě zajímalo, jak by se dala v astronomii měřit teplota vzdáleného tělesa.... (Petr Stohwasser)
Odpověď: Každé
těleso se skládá z nabitých částic (protony, elektrony,
...). Ty kolem sebe budí elektromagnetické pole. Pohybují-li
se částice, mění se jejich pole, a obecně řečeno, čím
rychleji se pohybují, tím více elmg. pole "vyrábějí"
(přesněji: tím více změn...) Tyto změny vnímáme jako
elektromagnetické vlny všech možných vlnových délek;
světlo jsou vlny s délkou mezi 0,4 až 0,7 mikrometru.
(Naopak, nacházejí-li se nabité částice tvořící látku
v elmg. poli, pohybují se a přebírají tedy od pole část
energie a zahřívají se). Rozložení vln různých vlnových
délek ve spektru (teplem) vyzařující látky je příznačné
jednak pro složení látky (tím víme, z čeho hvězdy jsou),
jednak spolu s amplitudami pro teplotu látky (tím víme, jakou
mají teplotu). "Prázdný prostor" ve Vesmíru má teplotu
cca 3 K (tedy cca --270 stupňů Celsia), fotosféra Slunce asi
6000 K, jádra hvězd pak teploty stamilionů K.
