Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
473) Výbuch pod vodou
08. 12. 2006
Dotaz: Četl jsem něco o akustické impedanci v souvislosti s výbuchy pod vodou. Na
přechodu tlakové vlny mazi látkymi s různou AI (měkká tkáň-kost) se uvolňuje
energie a ta "poškozuje" živočichy ve vodě. V jaké formě je ta energie a jak
vůbec celý děj probíhá? Děkuji (matěj)
Odpověď: To jsou trochu vágní informace s "uvolňováním energie". Především akustické veličiny (jako třeba impedance) jsou míněny pro akustické účely, tedy v lineárním přiblížení, jehož oprávnění je dáno velikostí akustických tlaků (od nějakých 10-5 Pa do 20 Pa, oproti 101 325 Pa obyčetného atmosférického tlaku). Při výbuchu pod vodou určitě jde o hodnoty tlaků podstatně větší než akustické, zaména ví-li se, že při nich dojde k poškození živé tkáně.
Tady bych to vyšetřoval prostě jako odraz vlny na rozhraní dvou prostředí (tkáň-vaz, resp. vaz-kost) a podíval se na to, jaká maximální napětí tam budou u hranice - zda se tedy to od kosti může odtrhnout anebo ne.
Další otázka je, zda tkáň snese bez poškození vůbec průchod vlny s tak ostrým náběhem i amplitudou, jaké jsou při explozi pod vodou.
Dotaz: Promiňte, mohl bych se zeptat, co je Endeanovo stanovení invariace Hubbleovy
konstanty? Děkuji. (Konečný Jan)
Odpověď: Geoffrey Endean použil takzvaný konformně plochý prostoročas (tedy prostoročas, který se od plochého liší tím, že metrika je přeškálována nějakou funkcí - v blízkém okolí daného bodů tedy naměříme vzdálenosti v různých směrech přeškálované stejným způsobem oproti plochému prostoročasu) jako alternativní kosmologický model k Friedmann-Robertson-Walkerovu (FRW) prostoročasu, který se považuje za standardní kosmologický model. Soustředil se ovšem na třídu prostoročasu, které lze přetransformovat do tvaru FRW. Tím pádem používal standardní model, pouze v jiném souřadnicovém vyjádření. Následně porovnal Hubbleovu konstantu vyjádřenou v FRW souřadnicích a konformně plochých souřadnicích a dokázal, že její hodnota je vůči takovéto změně souřadnic invariantní.
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat na následující věc. Pokud je na nějakém prostoru
příliš mnoho hmoty (resp. energie), dojde ke gravitačnímu kolapsu a vznikne černá díra. Pokud vesmír vznikl při velkém třesku z jednoho "bodu" (singularity), muselo být v krátkém okamžiku po tomto třesku v prostoru "příliš mnoho hmoty/energie" vždyť to byla veškerá hmota/energie ve vesmíru) a tedy by mělo opět dojít ke kolapsu do černé díry. Nebo se pletu? Předpokládám, že ano. :-) (K. Petřík)
Odpověď: Problém je v tom, že definice černé díry předpokládá existenci takzvaného světelného nekonečna, do kterého se světelné paprsky buď dostanou z celého prostoročasu, nebo existuje oblast, že které tam nikdy nedojdou, a tu pak nazveme černou dírou a její hranici je horizont události. Světelné nekonečno v kosmologických modelech definovat nelze, neboť jsou homogenní, izotropní a obsahují hmotu (to znamená, že ve všech místech a směrech vypadají stejně, přičemž jsou zakřivené). Přesto je však pro vysvětlení vzniku galaxií a dalších struktur nutné připustit jisté nehomogenity, které mohou vést k vytvoření tzv. primordiálních černých děr, jejich definice ovšem musí být trochu upravena vzhledem k výše zmíněnému problémů. Tyto černé díry jsou ale oblasti uvnitř prostoročasu.
Podstatné je pochopení faktu, že se rozpínání ze singularity neděje na již existujícím prostoročasu (pak by byly úvahy o vzniku černé díry na místě), ale naopak se ze singularity tvoří celý prostoročas naplněny látkou. Singularita není tedy jen nahuštění látky, ale i prostoročasu.
Dotaz: Dobrý den, byl jsem na dni otevřených dveří na vaší fakultě a při exkurzi po
pracovištích jste pouštěli propagační snímek o relativitě (7x NE!). Zajímalo by
mě čtvrté ne, resp. ta část kdy je vysvětlováno plynutí času z jedoucího vlaku.
Že dilatuje čas je jasné, ale proč jsou z pohledu vlaku hodiny na zemi mezi
sebou rozsynchronizovány? Každé hodiny se přeci vůči vlaku pohybují stejnou
rychlostí, ne? Děkuji za reakci. (Pavel)
Odpověď: Dilatace času a kontrakce délek skutečně mají za následek, že hodiny synchronizované z pohledu jedné soustavy jsou nemusí synchronizovány z pohledu soustavy pohybující se vůči soustavě první. Podívejme se na nejprve na to, jak synchronizovat dvoje hodiny nacházející se v různých místech prostoru. Mějme hodiny A a někde jinde (třeba i hodně daleko) hodiny B. Pokud chceme hodiny B seřídit s hodinami A, můžeme to udělat třeba takto:
Domluvíme se, že ve 12:00 vyšlou hodiny A světelný signál.
Hodin B zachytí světelný signál od hodin A a pomocí zrcátka jej odrzaí zpět. Nastaví přitom svůj čas na 12:00 a začnou měřit čas.
Hodiny A zachytí odražený signál a zaznamenají aktuální čas. Řekněmě, ze je právě 12:06. Signál tedy běžel tam a zpět celkem 6 minut, od A k B tedy dorazil za 3 minuty. Hodiny B jsou tedy nyní opožděny o 3 minuty - pošleme jim proto vzkaz (třeba světelnou morseovkou), aby svůj čas o tyto tři minuty opravily.
Hodiny B opraví svůj čas dle došlého vzkazu.
Toto můžeme pak zopakovat pro každé další hodiny. A po provedení celé procedury máme jistotu, že hodiny jsou sesynchronizovány. Jak to ale bude vypadat z pohledu okolo letící rakety? Raketa se vůči hodinám pohybuje, dochází proto ke kontrakci délek ve směru pohybu rakety. Může tedy dojít i ke zkrácení vzdálenosti AB z pohledu pozorovatele v raketě. A jelikož i pro něj platí konstantní rychlost světla, naměrí, že světlo od A k B a zpět dorazilo dříve než za 6 minut, jak jsme při seřizování hodin určili v třetím kroku procedury. Podle pozorovatele v raketě jsme tedy posunuli hodiny (ve čtvrtém kroku procedury) o nesprávný (z jeho pohledu) časový interval a hodiny jsou proto rozsynchronizovány.
Odpověď: Sorbitol (sorbit, D-glucitol, E420) je alkoholický cukr, který se v přírodě vyskytuje ojediněle v několika druzích ovoce. Průmyslově se vyrábí redukcí glukosy. V praxi se používají dva druhy sorbitolu: pevná forma v podobě krystalů, které neobsahují žádnou vodu, a forma tekutá, vodnatý sorbitol získaný z kukuřice. Sorbitol je používán jako sladidlo pro diabetiky, má poloviční sladivost než běžný cukr a v organismu se mění na fruktosu. Dále se používá pro přípravu infúzních roztoků, pro výrobu vitamínu C, tenzidů, léků a zubních past.
