Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
797) Rosný bod a relativní vlhkost vzduchu
28. 02. 2004
Dotaz: Nějak nemohu nikde najít vyjádření závislosti teploty rosného bodu na relativní
vlhkosti okolí. Poradíte mi? (Ludvík Trnka)
Odpověď: Pokud jde o přepočet relativní vlhkosti na teplotu rosného bodu, pak je
nutné ještě znát aktuální teplotu, k níž se hodnota relativní vlhkosti
vztahuje. K výpočtu se pak s plně vyhovující přesností využije poněkud
zjednodušený tvar Clausius - Clapeyronovy rovnice (viz např. Pechala,F.,
Bednář, J.: Příručka dynamické meteorologie, Academia, Praha, 1991) upravený
do výrazu:
E = Eo exp [- L/R ( 1/T - 1/To )],
kde E značí parciální tlak nasycené vodní páry při teplotě T (v kelvinech),
To = 273,16K, L je skupenské teplo vyparování, R měrná plynová konstanta vodní
páry a Eo parciální tlak nasycené vodní páry při teplotě To (viz běžné fyzikální
tabulky).
Pro výchozí teplotu T určíme z uvedeného vztahu hodnotu E, tu vynásobíme
relativní vlhkostí vyjádřenou jako desetinné číslo z intervalu 0 - 1 (např.
0,3 pro rel. vlhkost 30%). Dostaneme tak zjednodušeně, ale ve velmi dobrém
přiblížení, skutečný parciální tlak vodní páry pro náš případ. Ten se zpětně
dosadí za E a vypočte se teplota T, jež by při daném parciálním tlaku vodní
páry odpovídala stavu nasycení. Tuto teplotu pak můžeme interpretovat jako
hledanou teplotu rosného bodu. Jinak toto vše je tabelováno v tzv.
Psychrometrických tabulkách.
Dotaz: Proč jsou mraky někdy oddělené kusy a ne rovnoměrně rozprostřená mlha? A proč
jsou někdy tak ostře ohraničené? (František Kříž)
Odpověď: Na podobu oblačného pole má zásadní vliv rozložení vertikálních pohybů v atmosféře, případně vývoj turbulence. V oblasti vzestupných pohybů se oblačnost vytváří, resp. mohutní, v sestupných pohybech se zeslabuje případně úplně rozpouští, vznikají mezery mezi jednotlivými oblaky nebo vetší oblasti projasnění.
Podrobněji viz:
Bednář, J.: Meteorologie. Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál,
Praha, 2003.
799) Proč se těžší ozon usazuje v horních vrstvách atmosféry?
28. 02. 2004
Dotaz: Jaký existuje důvod pro to, aby se ozon usazoval ve vrchní tenké
vrstvě atmosféry, pakliže je pravda, že je těžší, než vzduch? (Hezi)
Odpověď: Nejde o usazování ozonu v dané vrstvě, ale o to, že se v těchto hladinách
ozon tvoří specifickými reakcemi, které mimo dostatečné koncentrace molekul
kyslíku vyžadují přítomnost určitých vlnových délek v UV složce slunečního
záření, které do nižších hladin atmosféry už nepronikají. K hlavní produkci
O3 dochází v rovníkových oblastech (ale v nižší intenzitě se vytváří i ve vyšších zeměpisných šířkách) ve výškách mezi 30 - 40 km nad zemským povrchem, odtud je ozon atmosférickou cirkulací transportován do vyšších zeměpisných šířek a do poněkud nižších hladin. V našich zeměpisných šířkách je nejvyšší koncentrace ozonu ve výškách cca 22 - 25 km.
800) Proč se dvě tělesa přitahují? Jak rychle se šíří gravitace?
27. 02. 2004
Dotaz: Nikde se mi doposud nepodařilo najít sebemenší informaci o principu gravitační
síly. Proč se vůbec dvě hmotná tělesa přitahují? Jakou rychlostí se gravitační
síla (nebo změna gravitační síly) šíří a zda se vůbec šíří? Pokud se gravitace
šíří rychlostí světla, jak to že "uniká" z černé díry, která jak známo nepustí
díky obrovské gravitaci ani foton... Existuje graviton? Existuje-li je hmotný
podobně jako foton? (Ondřej Hasman)
Odpověď: Princip gravitační síly + proč se tělesa přitahují: Ptám-li se na PRINCIP
něčeho ("co to je ...", "proč se to děje ...") pak
to chci převést na nějaké jiné jevy, které pokládám za ZNÁMÉ. Takže např. na
otázku "Co to je zvuk?" odpovídám třebas: "Sluchový vjem,
který vznikl ve tvém středním uchu tím, že se ti tam chvěje bubínek pod vlivem
vln střídavě stlačeného a zředěného vzduchu ....". Doufám, že víš
a bereš jako známé, co je to vjem, střední ucho, bubínek, vlna, stlačení,
zředění atd. Potíž nastane u "základních" pojmů, jako je čas,
prostor, síla atp., které nemám na co jednoduššího převést. Zpravidla se tam pak
točíme v kruhu tím, že je několik vzájemně svázaných pojmů, a my popisujeme
jejich vzájemné vztahy (síla, práce, energie...).
Tedy: zabývejme se ve fyzice nejprve popisem toho, jak se tělesa chovají. Zjistíme, že se (mj.) všechna tělesa přitahují silou, která ... atd. Tato síla je univerzální v tom smyslu, že je dána výhradně hmotností m, nikoli např. materiálem (obecným jazykem: gravitace působí na všechny předměty stejně"). Einstein si uvědomil, že tuto vlastnost mají jinak jen setrvačné síly (odstředivá, Coriolisova...), které lze převést na geometrii prostoru, v němž děj popisuji. Podařilo se mu pak i gravitaci vyjádřit jako goemetrickou vlastnost prostoru. Změna gravitace se šíří rychlostí světla. (Podrobnější rozbor tohoto tvrzení ovšem vyřaduje porozumění
geometrie prostoročasu v obecné teorii relativity.)
Gravitace je vlastností všech hmot ve všech stavech, tedy i černé díry, a neuniká z ní. Představa unikání předpokládá kvantování gravitačního pole (graviton) a chování gravitonu jako částice. Představa gravitonu, popisujícího gravitaci, by v případě, že by měl sám nenulovou hmotnost a podléhal tak svému působení, je pochopitelně značně složitější, než např. představa klasického elektrického náboje. Kvantování gravitačního pole, není pokud vím dosud důsledně zvládnuto: umíme perfektně kvantovat lineární teorie (např. elmg. pole), ale rovnice gravitačního pole jsou nelineární. Podaří-li se ti to, máš Nobelovu cenu prakticky jistou. Ovšem k tomu, abys přišel na něco, co ještě lidi neznají, je dobře vědět to, co už znají, abys neobjevoval objevené.
Dotaz: Teorie relativity říká že na rychle pohybujících se objektech dochází ke změně
času. Dokonce jsem někde četl o pokusu s atomovými hodinami na palubě letadla,
které se údajně skutečně "rozešly" o pár pikosekund s časem pozemským... Rád
bych přednesl jednu logickou úvahu - představme si raketu, která bude vypouštět
každou jednu vteřinu (podle hodin na raketě) jeden světelný signál směrem k
pozorovateli, tedy k nám na zem. Raketa se bude pohybovat směrem od nás, pak
zastaví a zase přiletí na stejné místo, odkud vystartovala. Teorie relativity
říká, že na palubních hodinách rakety bude jiný čas. Je logické, že při pohybu od nás budou intervaly mezi signály delší a při pohybu k nám kratší. To si dokážu představit (Doplerův efekt) a na tom nevidím nic relativistického, ale pokud má dojít k posunu času, logicky bychom pak museli přijmout i jiný celkový počet signálů, než raketa vyslala. A právě to si vysvětlit nedokážu. Poradíte mi? (Ondřej Hasman)
Odpověď: Počet signálů vyslaných raketou bude opravdu v každé soustavě stejný a
pokud budeme všechny signály schopni na Zemi přijmout, zjistíme skutečně
počet sekund, které uplynuly na hodinách na raketě. Počet přijatých
signálů ovšem nemusí odpovídat počtu sekund uplynulých na Zemi. Zkreslení
dané vzdalovaním a následným přibližováním rakety zde nehraje roli –
pozorováno ze Země, intervaly mezi vysláním signalu budou při pozorování
ze Země skutečně delší než jedna sekunda, tento jev se nazývá dilatace
času.
