Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
815) Jak spočítat hmotnost sněhu?
20. 01. 2004
Dotaz: Jak je možno vypočítat váhu sněhu
(prašan, mokrý, těžký, umrzlý) pokrývajícího plochu 1 m2 do výšky 1 m ( 1m3)? (petra helešicová)
Odpověď: Objem 1 m3 obsahuje 1000 dm3, tedy 1000 l. Protože každý druh sněhu má určitě jinou hustotu, navrhuji, abyste si vzala obyčejnou kuchyňskou odměrku nebo hrnec o známém objemu a naplnila jej venku sněhem. Snažte se sníh neudusávat a vyplnit přitom co nejlépe celý objem nádoby. Pak nechte sníh roztát a uvidíte, kolik vody z něj vzniklo. Protože 1 l vody váží 1 kg, můžete nyní trojčlenkou dopočítat, kolik bude vážit 1 m3 sněhu. Nebo můžete zvážit tutéž nádobu prázdnou, a pak naplněnou a získáte hmotnost sněhu přímo. K dopočítání hmotnosti 1m3 vám opět pomůže trojčlenka.
Na stránce http://www.campsport.net/laviny.htm se můžete dozvědět, že hustota sněhu na horách se pohybuje v rozmezí 30-600 kg/m3 (např.30 kg/m3 = nový sníh t.j. 97% vzduchu, 3% sněhu. Vlivem sesedání sněhu pak může hustota sněhu vzrůst až na poloviční hodnotu hustoty vody).
816) Chaotické řešení diferenciální rovnice popisující volný pád
20. 01. 2004
Dotaz: Dobrý den! Mám tento dotaz: uvažuji těleso padající volným pádem v gravitačním
poli s nějakým "g" a nějakým odporem prostředí "n". Diferenciální rovnice
popisující pohyb tělesa je kvadratická. Nevíte náhodou, jestli lze namixovat "g"
a "n" tak, aby řešení analogické diferenční rovnice vedlo k chaotickému řešení?
Děkuji (Milan)
Odpověď: Je-li urychlující síla (čili g) konstantní a odporová síla (neboli
n) závisí na rychlosti tak, že vždy brzí a to tím silněji, čím je
větší rychlost, pak řešení chaotické být nemůže – pro libovolné
počáteční podmínky se pohyb ustálí na rychlosti, při které je odporová
síla rovna síle urychlující.
Lze ovšem uvažovat jiné předpoklady. Např. pokud úplně vynecháme odpor a
budeme uvažovat g závislé na poloze a na čase, systém se chaoticky
chovat může – známý je třeba případ pulsující potenciálové jámy.
Chaotické chování by patrně systém mohl vykazovat i pro g závislé
pouze na poloze a n pouze na rychlosti, nicméně nepodařilo se mi
zkonstruovat žádný názorný příklad. Pokud upřesníte vlastnosti systému, ve
kterém chcete chaos pozorovat, pokusím se dát konkrétnější odpověď.
Dotaz: Zajímala by mně odpověď na následující otázku: kovová trubice je naplněna rtutí,
a mechanicky ucpána zátkami. Ve rtuti je el. spirála, příp. jiný zdroj
tepla. Trubice je ponořena ve vodě. Při průtoku proudu dojde k zahřátí rtuti a tím jejímu roztažení.Zajímalo by mne, zda je voda schopna odvést vzniklé teplo, nebo dojde k mechanické destrukci trubice. Za odpověď na tento, možná kostrbatý
dotaz, předem děkuji. (Luboš)
Odpověď: Tak jak je to popsáno, došlo by ke zkratu, protože rtuť je dobrý
vodič elektrického proudu. Pokud by byla topná spirála v nevodivém
pouzdře a zahřívaná rtuť byla ve skleněném pouzdře (špatném
vodiči tepla s malou tepelnou roztažností), sklo by prasklo. Pokud by
rtuť byla v pouzdru dobře tepelně vodivém, voda by to stačila chladit
a navíc i pouzdro by se teplem poněkud roztáhlo.
Stručně řečeno, výsledek bude záviset na tom, z čeho bude futrál.
Dotaz: Dobrý den, rád bych věděl, jak se "váží" hvězdy, tedy jakým způsobem se počítá
nebo určuje hmotnost hvězd. Děkuji! (Marek Voltner)
Odpověď: Nejpřesnější informace o hmotnostech hvězd
získáváme z analýzy dvoj- (a více-) hvězdných systémů,
tj. pozorováním jejich světelných křivek a změn poloh
spektrálních čar. Zákrytové proměnné poskytují
hmotnosti velmi přesně, tzv. spektroskopické proměnné
(nedochází k zákrytu hvězd mezi sebou a tedy změnám
světelné křivky) poskytují jen určité omezení na hmotnosti
obou složek (tzv funkci hmoty).
Hmotnost se totiž vždy projevuje tím, jak hvězda
gravitačně působí na své okolí. Ostatně i hmotnost
Slunce je určena pohybem "těles" (planet) ve
sluneční soustavě.
Dotaz: Elektromagnetické pole se vždy vlní. Toto pole má navíc vždy duální charakter,
tzn. vlnění + fotony. Co víme o gravitačním poli? Vlní se také jako
elektromagnetické pole a má také duální charakter? Nakonec bych se ještě rád
zeptal, zda existují nějaké paralelní teorie elektromagnetického pole, které by
nepoužívaly slova "duální charakter"? (Tomáš Trojan)
Odpověď: Z Einsteinovy obecné teorie relativity plyne existence gravitačních vln.
Jejich povaha je ale hodně odlišná od elektromagnetických. Jeden ze
zásadních rozdílů je ten, že rovnice popisující gravitační pole jsou
nelineární.
Nicméně v jisté aproximaci fungující pro slabá pole lze gravitační vlny
považovat za poruchy na plochém (nezakřiveném) prostoru, které se chovají
lineárně. V této linearizované teorii skutečně existuje přímá analogie
fotonů, které se říká graviton. Kvantovat nelineární gravitační pole ale
zatím uspokojivě nikdo neumí, ostatně skloubení obecné relativity a
kvantové teorie pole je již delší dobu jednen z klíčových problémů
fundamentální fyziky vůbec (viz např. J. D. Barrow: Teorie všeho nebo
S. Weinberg: Snění o finální teorii).
Ke druhé části otázky. Klasická elektrodynamika o kvantování pole (tj.
ani o fotonech) nic neví. Proto s ní také nelze vysvětlit jevy, ve kterých
se tato vlastnost pole projevuje. Fotony se objevují až v kvantové
elektrodynamice a není mi známa žádná snaha tuto teorii přeformulovat tak,
aby v ní byla nějak přímo obsažena klasická teorie. Zmíněná dualita není ani
tak vlastnosti teorie, jako spíše naší interpretace související s tím,
kterou teorii k popisu konkrétních jevů používáme.
