Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1486) Kde začíná a končí duha?
Warning: Undefined variable $dt in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 139
Dotaz: Kde začíná a končí duha? Čím se řídí její zakřivení a je vždy a všude
stejné? (Petr)
Odpověď: Z letadla lze vidět - máte-li ovšem to štěstí být právě ve správný
okamžik na správném místě - celou duhu jako úplnou kružnici, v jejímž
středu je stín letadla. Vždy je to tak, že střed duhy, Vaše oko a Slunce
leží na přímce. To, že obvykle vidíte (na louce) jen oblouk a ne celou
kružnici, je dáno tím, že "dole" prostě nejsou v příslušném směru kapky
vody, na nichž duha vzniká. Díváte-li se z vrcholu kopce do údolí, kde
je duha, vidíte z kružnice podstatně víc. Duha má vždy tvar kousku (nebo
kousků) kružnice. Duh může být současně i více; další jsou pak způsobeny
vícenásobným odrazem uvnitř kapky vody, v níž vlastně duha vzniká.
Podrobný výklad je v každé učebnici fyzikální optiky; je také v učebnici
FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker) ve 4. dílu, spolu s fotografiemi a
podrobným rozborem i dalších podobných jevů.
Warning: Undefined variable $dt in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 139
Dotaz: Proč při odvozování rovnice pro dilataci času je podmínkou, aby světelný
paprsek kmital kolmo k vektoru rychlosti pohybu jedné soustavy vůči druhé?
Když paprsek kmitá třeba rovnoběžně s vektorem rychlosti, vyjde něco jiného,
ale pokud ještě vezmu v úvahu kontrakci délek a dosadím to do této rovnice,
vyjde dilatace času. Myslím si, že invariance světla způsobuje deformaci
prostoru a nebo deformaci času, ale nikdy ne obodvoje najednou, čili myslím,
že ten hezký kompromis mezi časem a prostorem, který provedl Einstein je
trochu zbytečný. Prosil bych podrobnější odpověď. A ještě bych se chtěl
zeptat, jak Einstein došel k závěru, že čas a prostor spolu "žijí" v
kontinuitě? (Martin)
Odpověď: Přece jen si myslím, že jste se ještě vnitřně nesmířil s teorií
relativity. Zkuste to takto: neuvažujte např. o kontrakci délek jako o
vlastnosti materiálů či světla, které se "smršťují", když se pohybují
rychle. Kontrakce délek je přirozeným důsledkem toho, že pojem
současnosti není absolutní, ale relativní (závislý na tom, z jaké
soustavy ho měříme). Stejně tak je na tom soumístnost, a tomu se nikdo
nediví: objednávka kávy a její doručení v jídelním voze proběhlo
soumístně (na tomtéž místě) z hlediska vlaku, ale nesoumístně z hlediska
železniční trati. Měříte-li délku tyče, která se pohybuje, musíte změřit
a odečíst od sebe souřadnice jejích konců, ovšem měřené oba v tomtéž
okamžiku (představte si názorně, jak by vám vyšla tyč delší, kdybyste
její konec měřil dřív než začátek, a naopak kratší, kdybyste napřed
změřil, kde má začátek, a až za chvilku kde má konec). Není pak divu, že
délka tyče vám vyjde v různých soustavách různě, když v těchto
soustavách znamená "současnost" něco jiného.
Jinak ovšem detailní rozbor Michelsonova-Morleyho pokusu je v každé
(seriózní) učebnici relativity.
A jak na to Einstein přišel? To opravdu nevím. A ani to moc nechci
vědět, protože to, co bych se dočetl o tom, co a jak si myslel někdo
jiný, by nejspíš byly dodatečně vymyšlené báchorky. (A asi by mi
nepomohly k tomu, abych se taky naučil udělat tak odvážný skok jako
Einstein.) Ještě tak nejspolehlivějším pramenem by mohl být Leopold
Infeld, fyzik a zasvěcený Einsteinův životopisec (např. Fyzika jako
dobrodružství poznání.)
Warning: Undefined variable $dt in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 139
Dotaz: Michelson-Morleyho experiment. Otazka: Dlhsiu dobu prevadzam meranie
Michelsonovym interferometrom, z nameranych vysledkov som zistil, ze pre
vsetky merania s tymto interferometrom plati Snellov zakon. V slavnom
Michelson-Morleyho experimente je v matematickom vyjadreni pre pohyb
svetelnych lucov v ramenach interferometra ignorovany Snellov zakon . Snellov
zákon definuje, rýchlosť svetelných lúčov v hmotnom prostredí ako c/ n , kde
n je indexom lomu svetla hmotného prostredia . Vo výpočte pre posun
interferenčných prúžkov je nesprávne udávaná rýchlosť svetelných lúčov v
ramenách interferometra ako c , čo je rýchlosť svetla vo vákuu. V
Michelson-Morleyho experimente sa v ramenách interferometra vákum nenachádza.
Michelson - Morleyho experiment bol meraný vo vzduchu, preto svetelné lúče v
obidvoch ramenách interferometra sa pohybovali vo vzduchu. Vzduch v obidvoch
ramenách interferometra je v kµude voči interferometru, preto rýchlosť
svetelných lúčov voči interferometru je v obidvoch ramenách c/n. Rýchlosť
pohybu interferometra voči zdroju svetla nemá vplyv na rýchlosť svetelných
lúčov v ramenách interferometra, lebo rýchlosť svetelných lúčov v obidvoch
ramenách interferometra je určená len indexom lomu svetla vzduchu v ktorom sa
svetelné lúče pohybujú. Posun interferenčných prúžkov pri otočení
Michelsonovho interferometra o 90 stupňov nenastal, lebo rýchlosť svetelných
lúčov voči interferometru je v obidvoch ramenách konštantná c/n, po celú dobu
otáčania interferometra. Je potom kontrakcia dĺžok v smere pohybu tak ako ju
definoval Lorentz kontraktačnou hypotézou pre Michelson – Morleyho
experiment správna ? (Jozef Babiak)
Odpověď: Pane Babiaku,
velice jste mne svým dotazem potěšil (a jak doufám, potěším velice i já
Vás svou odpovědí). Potěšilo mne totiž, že jste si všiml skutečnosti,
která je sice - když o ní víme - jasně na očích, ale přitom - když o ní
nevíme - si ji zpravidla ani neuvědomíme: že totiž pracovat v evakuované
trubici by bylo další technickou komplikací už tak jemného pokusu. A teď
ta potěšující odpověď: I když přesně vzato má světlo ve vzduchu rychlost
jinou než ve vakuu, na průkaznosti M-M pokusu to nic nezmění. Proč?
Lze samozřejmě opakovat všechny teorie tohoto experimentu a všude
užívat c/n místo c; dostali bychom nové vzorce pro posuv proužků
odpovídající příslušné teorii. Nejjednodušší je ale uvážit, že z teorie
relativity plyne, že k žádnému posuvu proužků nemůže dojít (jinými
slovy, že posuv je roven nule). Potom je zřejmé, že toto platí i tehdy,
šíří-li se světlo jinou rychlostí než oněch 299 792 458 m/s, samozřejmě
za předpokladu, že tato rychlost je stejná ve všech směrech (tj. že
vzduch je izotropní). Je-li tedy nulový posuv proužků v M-M pokusu i při
pokusu prováděném ve stojícím vzduchu, je to potvrzením všech teorií,
které počítají se světlem ve vakuu v tomto pokusu.
Bylo by také možno provádět celý pokus např. ve vodě, tedy s rychlostí
světla podstatně nižší než ve vakuu; opět by nemělo dojít k posuvu
proužků, protože voda je izotropní. Samozřejmě by voda musela během
pokusu vůči aparatuře stát, jinak by směr jejího pohybu byl
"privilegovaným směrem". Pohyb světla v proudící vodě byl samozřejmě
také experimentálně ověřován, viz. Fizeauův "strhovací koeficient".
Samozřejmě že teorie relativity ho vysvětluje taky, a mnohem
jednodušeji: prostě Lorentzovou (a ne Galileovou) transformací do
systému spojeného s pohybující se vodou.
Warning: Undefined variable $dt in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 139
Dotaz: Vím, co je Faradayova klec, vířivé proudy a skinefekt, jak se stíní cívky v
přijímačích a vysílačích. Jsem nadšený bastlíř i v oblasti vf techniky.
Domníval jsem se, že např. uvnitř plechové krabice se zavřeným a dobře
těsnícím víkem /železný pocínovaný plech cca 0.5mm tl, rozměry 10x5x5cm/.
nebo uvnitř hrnce na zavařování uzavřeném dokonale těsnící poklicí prakticky
nemůže existovat elmag. pole okolo 1 GHz. To až do okamžiku, než jsem tam
strčil mobil a zavolal na něj. Ozval se dokonce i tehdy, když jsem plechovou
krabici strčil do plechové skříně a zavřel dveře. Moc prosím, než půjdu
vrátit diplom, řekněte mi prosím, o kolik se zeslabí elmag. pole např. pro
jednoduchost uvnitř koule o r=10 cm, např. měď 0,5 mm nebo přibližný obecný
výpočet pro útlum E, H. (svaty)
Odpověď: Diplom nevracejte, co by s ním chudáci na škole dělali . Kromě toho
tato partie - absorbce elektromagnetických vln v hmotném prostředí s
vodivostí a disperzí - není nijak zvlášť jednoduchá; jen se podívejte
např. do klasické literatury Stratton J.A., Electromagnetic theory
(vyšla i v českém překladu v SNTL).
Jinak jste mne inspiroval: dal jsem svůj mobil do plechové krabičky od
Douwe Egberts a zavolal jsem si - a ejhle, krabička bručela (užívám
vibrace). Takže jsem ho vyndal, krabičce nahoře na delších stranách
vyhnul stěny ven, aby lépe pružily a dosedaly těsně k víku, a bylo
vystaráno: UŽIVATEL JE DOČASNĚ ODPOJEN. ZAVOLEJTE PROSÍM POZDĚJI.
Ponaučení je asi jasné: spíš než průchod vln prostředím s konečnou
vodivostí se uplatnil průchod vln otvorem. Nemám s sebou alobal, zkusím,
jak stíní on - tam snad by šlo předpokládat, že to zabalím tak, aby
mezery nebyly. (železná skříň dost určitě někde o nějaký ten milimetr
netěsní, nemáte-li doma právě trezor. A pozor, k průchodu vlny stačí i
zalomený "vlnovod", nemusí tedy být do skříně rovnou vidět!) Jinak
frekvence 900/1800 MHZ, které se užívají, dávají délku vlny cca 15/30
cm. Útlum ve vodiči má průběh exponenciální, ale na druhou stranu
vysílače jsou tak silné a přijímače tak citlivé, že např. zeslabení
e-10 =5.10-5 není nic tak strašného.
Warning: Undefined variable $dt in /srv/web/fyzweb.cz/odpovedna/index.php on line 139
Dotaz: Bylo by možné využití ohřevu vody mikrovlnami i pro ohřev vody v bojleru nebo
pro vytápění. Bylo by to energeticky úspornější než přímý ořev el. spirálou? (Radka Valová)
Odpověď: Možné by to samozřejmě bylo, ale energii tím přímo ušetřit nemůžete: na
ohřátí l kg vody o 1 st.C potřebujete prostě těch 4200 J, a vemte si je
kdekoliv - míň toho nebude. Naopak, je-li to složité, lze spíše
očekávat ztráty vedoucí k tomu, že se bokem ohřeje i něco, o co nestojíme.
Úspornost mikrovlnky spočívá hlavně v tom, že selektivně ohřívá to, co
mne zajímá, totiž molekuly vody (které jsou v potravě) a ne ostatní věci
kolem, které do žaludku dávat nebudu.
