Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
872) 1.kosmická rychlost
10. 11. 2003
Dotaz: Jaká je rychlost raketoplánu, který vzlétne? (long)
Odpověď: Rychlosti, kterou musí mít raketa, aby vzlétla, se říká 1.kosmická rychlost. Na
rovníku je její hodnota 7,9 km/s. Při takové rychlosti bude raketa kroužit kolem
Země po kružnici.
Pokud bychom chtěli, aby letěla od Země pryč, musíme její rychlost zvýšit až na
11,2 km/s. To je tzv. 2.kosmická rychlost. (Když si tuto rychlost převedete
do běžné jednotky km/h, dostanete nepředstavitelné číslo 40320 km/h -
za hodinu by tato raketa obletěla celou Zemi).
Pak existuje ještě 3.kosmická rychlost, při jejímž dosažení může
těleso uniknout z gravitačního působení Slunce.
Odpověď: Na to není jednoznačná odpověď, ale není pravda, že se před deštěm musí nutně
oteplit. Záleží na roční době, jde-li o přeháňku nebo bouřku (tj. důsledek tzv.
konvektivního procesu v atmosféře)
nebo zda se jedná o tzv. frontální nebo velkoprostorové (někdy též tzv.
plošné) srážky. Konvekce vzniká v důsledku výrazného přehřátí vzduchu nad
vhodným typem zemského povrchu - pak se před deštěm samozřejmě oteplí (tzv.
letní bouřky z tepla, ale i v zimě mohou být na studené frontě bouřky, pak
se o klasickou konvekci v důsledku přehřátí vzduchu nejedná - intenzívní
výstupné pohyby vzduchu jsou způsobeny dynamicky). Ale v případě
velkoprostorových srážek se oteplit nemusí.
Dotaz: Existuje matematický vztah závislosti rychlosti větru a výšky? (změřím-li
například rychlost v 5 metrech a rád bych znal rychlost ve výšce 50 m).
(Martin)
Odpověď: Existuje řada vztahů, ale muselo by se k tomu dodat mnoho dalších věci, které
jsou mimo rámec krátké odpovědi. Doporučil bych následující literaturu:
Janour: Modelování mezní vrstvy atmosféry. Karolinum Praha, 2001 nebo
Bednář, Zikmunda: Fyzika mezní vrstvy. Academia Praha, 1985.
Velmi jednoduchý vztah je následující:
V(z)=V(h)*(z/h)**a
kde V(z) je rychlost (velikost) ve výšce z, kterou chceme určit, V(h) je
velikost rychlosti ve výšce h, která je známá (např. rychlost v 10 m nad
terénem - tzv. anemometrick8 výška). a je koeficient závislý na verkikální
teplotní stabilitě. Pro obvyklé případy má hodnotu a=0.14, pro pěkné letní
počasí lze použít a=0.10, a pro zimní inverze a=0.18 nebo 0.25(intenzívní
inverze). Tento vztah lze používat zhruba do výšky max. 100m. Je nutné si
uvědomit, že je to velmi přibližný vztah, a parametrů, které budou velikost
i směr vektoru rychlosti ovlivňovat, je celá řada.
Dotaz: Setkal jsem se s tímto příkladem: Od auta jedoucího určitou rychlostí se oddělí
jedno z jeho kol. Otázka zní jak daleko kolo dojede, pokud proti němu působí
konstantní síla. Bude se do dráhy započítávat i moment setrvačnosti kola? (Ondřej Kudláček)
Odpověď: Co se má zanedbávat a co započítávat, je otázka pro autora úlohy.
Samotný předpoklad konstantní brzdící síly je velmi divoký, protože
největší roli hraje odpor vzduchu a ten se mění s druhou mocninou
rychlosti, brzdící síla se tedy při kutálení kola významně zmenšuje.
Pokud budeme počítat s konstantní brzdící silou, stačí vyjít z toho, že
změna kinetické translační a rotační energie kola z počáteční
hodnoty na nulu {1/2 m*v2+1/2J*(v/R)2} se rovná
absolutní hodnotě práce brzdící síly {F*s}. Z této rovnice vydělením
F získáte s.
J je moment setrvačnosti kola, R jeho poloměr měřený až k povrchu, v
rychlost při oddělení kola od auta, F brzdící síla, s dojezd, m
hmotnost kola.
