Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 18 dotazů obsahujících »rovnovážné«
15) Makroskopický a mikroskopický proud
20. 08. 2002
Dotaz: Rád bych se zeptal, který proud je makroskopický a který mikroskopický a proč?
(Petr Besta)
Odpověď: Nevím,
v jakém kontextu je užit "mikroskopický proud", ale
odpověď podle analogie by zněla asi takto: elektrický proud
je vytvořen (mechanickým) pohybem elektrického náboje. Proto
vztah "makroskopický proud" vs. "mikroskopický
proud" by měl být jako "makroskopický pohyb"
vs. "mikroskopický pohyb". U makroskopického
předpokládáme "uspořádanost", takže takový pohyb
vidíme i navenek. Mikroskopickým pohybem nazýváme zpravidla
víceméně chaotický pohyb velmi malých částic, typicky
molekul. Takový pohyb ovšem jako celek neuvidíme (střední
hodnota vektoru rychlosti je nulová), ale projeví se nám jako
(zvýšená) teplota předmětu (střední hodnota velikosti
vektoru rychlosti, případně kvadrátu rychlosti, je
nenulová).
V tomto smyslu by bylo možno nazvat mikroskopickými proudy
např. vířivé proudy. V oblasti elektromagnetického pole je
analogií např. rovnovážné tepelné záření
("záření černého tělesa"). Makroskopicky je
homogenní a isotropní (tj. stejné ve všech bodech i ve všech
směrech) a nemůžeme ho tedy popsat makroskopickými
vektorovými veličinami E, D, H, B; jejich střední hodnota je
nulová. Ovšem jejich čtverce, a rovněž hustota energie
1/2(E.D + H.B) jsou nenulové.
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.
Dotaz: "Kývající se čáp." Čáp je skleněná figurka naplněná zčásti éterem a zčásti vzduchem (snad, nebo se jedná o vakuum). Je hermeticky uzavřená. Figurka čápa má přibližně uprostřed horizontálně umístěnou skleněnou tyčinku - osu otáčení. Čáp stojí na stojánku tak, že baňka s kapalinou je nejníže a hlava se zobákem nejvýše. Stojánek umožňuje figurce kývavý pohyb dopředu a dozadu. Středem figurky prochází vertikálně trubička, kterou se, v důsledku kapilárních jevů (snad), éter pomalu dostává vzhůru. Přesáhne-li kapalina v trubičce úroveň osy otáčení, čáp se převáží a zobákem zamíří k zemi. Ve vodorovné pozici se na místě, kde by se čáp dotkl zobákem podložky se nachází sklenička s vodou do níž se zobák trochu ponoří. V tomto momentě se éter v trubičce přeleje zpět do baňky a čáp se vrací do rovnovážné polohy. Pokud čápa neznáte, těžko si jej asi z mého krátkého popisu představíte. Možná bude lepší zeptat se někoho, kdo jej zná a kdo vám ho popíše, popř. nakreslí. Zajímá mě jak se do tohoto systému dostává energie a zda by "čápa" nešlo využít k získávání energie. (Jan Bošota)
Odpověď: Čáp je skoro dokonale vyvážená houpačka se zadkem jen
nepatrně těžším. V zadku je trochu kapalného éteru. V
místnosti se teplým vzduchem pták ohřeje, éter se trochu
vypaří a těžší hlava klesne do nádobky s vodou. Kdyby voda
měa stejnou teplotu jako vzduch v místnosti, tak je konec
představení a ptáček takhle zůstane pít. Když je ale voda
studenější nežvzduch, éter zkapalní a těžší zadek zase
zvedne hlavu ptáka z napajedla. Jde vlastně o tepelný stroj,
vzduch v místnosti je ohřívač, voda v napajedle chladič.
Dotaz: Prečo sa sa atomy a molekuly v pevných látkach pohybujú? Veď sú predsa pevne viazané, narozdiel od plynného a tekutého skupenstva. Čo, alebo aká sila ich núti vybrovať okolo svojich rovnovážnych polôch? (Marek Krakovský)
Odpověď: Z vašeho dotazu
čiší zkušenost z normálního života, podpořená
Newtonovými zákony, že kde není síla, není zrychlení, a je
klid nebo rovnoměrný pohyb. Když je síla, která působí
proti vychýlení z rovnovážné polohy, nastanou kmity, které
v makrosvětě jsou vždy tlumené a po čase se utlumí. V
mikrosvětě je ale normalní nikoli mrtvolný klid, ale
hemžení, neboť například základní stav jakéhokoli
oscilátoru (třeba atomu v potenciálu atomů ostatních)
odpovídá jednak nenulové energii, jednak tomu, že daná
částice nesedí na jednom přesném místě, ale vyskytuje se s
jistou pravděpodobností okolo rovnovážné polohy. Má-li
částice, např. atom, větší energii (například vyšší
teplotu), může se od rovnovážné polohy dostat dále, má
větší rozptyl hybnosti, prostě hemží se více.
Představujte si to tak, že "pevná vazba" jsou
pružinky k okolním atomům a zkuste se trochu seznámit s
kvantovou mechanikou.
