Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
908) Jak se pohybují elektrony ve vodiči?
06. 10. 2003
Dotaz: Prosím vás o pomoc s následujícím problémem: Co lze odpovědět, co
nejšikovněji, na otázku žáka ZŠ, jakou rychlostí se pohybují elektrony ve
vodiči? (Zdeněk Rakušan)
Odpověď: Něco na to téma jsme napsali v učebnici Fyzika kolem nás, díl I, str.
90. Podrobněji by se asi mohlo říct, že elektronů je ve vodiči moc
(v první aproximaci každý atom poskytne jeden, takže přes Avogadrovo číslo
se dostanete k odhadu počtu elektronů), hemží se tam náhodně dokud
nepřiložíte napětí ke koncům drátů. Pak je to už táhne jedním směrem, i
když se oni furt neukázněně hemží. Ale v průměru musí DRIFTOVAT takovou
rychlostí, aby zvládli přenést požadovaný proud. Abyste to nemusel
počítat, máte na stránce
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/miccur.html
na to kalkulátor. V obvyklých situacích vám vyjde tak 0,1 - 1 mm/s,
samozřejmě malé proudy znamenají menší rychlosti.
Chcete-li se podívat na jiná vysvětlení téhle dost standardní otázky,
napište do Googla třeba klíčová slova, která jsem zkusil já: conductor,
"velocity of electrons".
Dotaz: Je možné simulovat gravitaci? Na jakém principu vlastně gravitace
funguje? Slyšel jsem že se někomu povedlo simulovat antigravitace, jde to nebo
je to bluf? (Jan Florián)
Odpověď: Vím jen o jednom způsobu, jak nasimulovat gravitaci nebo se jí
zbavit - pohybovat se zrychleně. Nestačí-li vám gravitace od Země a
chcete-li cítit větší sílu táhnoucí vaše tělo, pak si vlezte na horskou
dráhu a v některých místech trati bude odstředivá síla pomáhat gravitaci.
V některých naopak, takže například stav beztíže se dá simulovat v letadle,
které se pohybuje po parabole jako kámen. O jiném důveryhodném způsobu
antigravitace nevím.
Dotaz: Chci se zeptat, jak je možné, že ať stojíme na jakémkoliv místě mořského
pobřeží, mořské vlny k němu přicházejí vždy téměř kolmo. Není to v rozporu s
prouděním vody v moři? (Anča)
Odpověď: Nejsem oceánografický expert, ani nemám velkou zkušenost s
vlnami, ale pokusím se vyslovit jistý odhad. Zaprvé vlny znamenají kruhový
pohyb částic vody zhruba do hloubky rovné polovině vlnové délky. Tím
nevzniká problém s prouděním vody v moři, neboť se voda mele vpodstatě na
místě, i když vidíte vrcholy vln běžet.
Zadruhé při příchodu k pobřeží se vlny zpomalují (to už dno začíná hrát
roli), vlnová délka se zkracuje. To ale současně znamená změnu směru,
stejně jako když se světlo láme do prostředí, kde je pomalejší (tj. ke
kolmici). Ať už vlny přicházejí z jakéhokoli směru, u pobřeží pak nejsou
daleko od kolmice k němu. Tento odhad je konzistentní s informacemi např.
v hezkých článcích
http://www.tulane.edu/~sanelson/geol111/oceans.htm ,
http://geology.csupomona.edu/drjessey/class/Gsc101/OceanographyII.html
. Další si jistě najdete i sama, do googla jsem psal kombinaci klíčových
slov jako waves sea direction perpendicular coast ...
Dotaz: Mám několik dotazů: 1) Co mají společného a v čem se naopak liší červí a
"obyčejná" černá díra? 2) Jak může být dokázána teoretická jsoucnost červí
díry, ačkoliv prakticky neexistuje, nebo, lépe řečeno, nebyla ještě objevena?
3) Existují opravdu částice zvané tachyony, které jsou rychlejší nežli
světlo? (Lukáš Lička)
Odpověď: 1) Červí díra vzniká tak, že se černá díra "propojí" s bílou dírou do
jakéhosi "mostu" mezi různými oblastmi vesmíru. Takové "tunely"
teoreticky mohly vznikat na počátku vesmíru. Červí díra vzniká i tehdy,
když je černá díra nabita elektrickým nábojem: pak je možné, aby se
pozorovatel, který spadl do takové černé díry, vyhnul singularitě a
vyletěl v jiném vesmíru (nebo na jiném místě původního vesmíru). Ve
skutečnosti je ovšem takový průlet nemožný, neboť červí díra je
nestabilní a pokus o její proletění nutně vyvolá její zhroucení. Otázka
existence červích děr stále ale má řadu otevřených problémů.
2) Červí díry teoreticky mohou existovat. Objevena zatím samozřejmě
žádná nebyla. Nic však do budoucna není vyloučeno.
3) O tachyonech se spekulovalo. Dnes převládá mezi vědci názor, že
tachyony neexistují.
Dotaz: Proč se černá díra nezhroutí sama do sebe tak, že je to místo s takovou
hustotou, že "skrz" by se nemělo nic dostat. A co se jen mihne kolem je
roztrháno již při přiblížení. Tak jaká "díra" (=otvor)? (Pavel Dombrovský)
Odpověď: Pod černou dírou se míní oblast vesmíru, kde je gravitace natolik silná,
že ani světlo nemůže tuto oblast opustit "směrem ven", proniknout nad
tzv. horizont. Naopak, veškerá hmota má tendenci padat směrem k černé
díře, projít horizontem "dovnitř". Co se děje "pod horizontem"
obkolupujícím černou díru, je složitá věc. Vše závisí na tom, jakým
způsobem černá díra vznikla. Je teoreticky dokázáno, že pokud černá díra
vznikla zhroucením hvězdy po vyhoření jejího jaderného paliva, pak
kolaps pokračoval stále, dokud se veškerá hmota vnitřku hvězdy
nezhroutila to tzv. singularity uprostřed sférického horizontu. V
samotné singularitě dosahuje hustota hmoty nekonečných hodnot a nám
známá fyzika přestává platit (pravděpodobně se tam začínají uplatňovat
efekty tzv. kvantované gravitace)
Černé díry už nejsou jenom teoretická spekulace. Byly experimntálně
prokázány astronomickými pozorováními. Nacházejí se ve středu skoro
každé galaxie, včetně té naší. Takové černé díry jsou nesmírně hmotné (i
více než miliarda sluncí). Příslušný horizont je poměrně rozsáhlý, takže
případný pozorovatel v jejich okolí by nemusel být nutně roztrhán.
Pokud by ovšem prošel horizontem, jeho osud by byl zpečetěn: pokračoval by ve
volném pádu do singularity a v její těsné blízkosti by zahynul.
