Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
963) Kavitace
19. 06. 2003
Dotaz: Existují reálné kapaliny, které mají tlak par roven tlaku vakua? Tedy, že
škrcením jejich průtoku za žádných podmínek nedojde ke kavitaci. Pokud ano,
patří k nim např. VGO (Vacuum Gas Oil)? (Jaroslav Habán)
Odpověď: Myslím, žejde o neporozumění. "Tlak vakua" je samozřejmě 0, podle definice
vakua; to by asi doslovně možné nebylo. Prakticky by tedy šlo o kapalinu,
jejíž tlak par je za zamýšlené teploty zanedbatelný. Tomu by asi nejlépe
vyhovovaly oleje užívané ve vakuové teplotě.
Ovšem kavitace je způsobena tím, že pod vlivem velkého a náhlého
gradientu sil a tím i rychlostí se kapalina "roztrhne", tj. vzniknou v ní
dutiny. Jejich vznik nesouvisí s tím, že vzápětí poté se do tohoto
"bublinového vakua" vypařuje okolní kapalina. Myslím, že (rovnovážné)
napětí par nad kapalinou mnoho neřekne o jejím chování při prudkých
změnách, které jsou příčinou kavitace.
Dotaz: V učebnici fyziky pro gymnázia - Fyzika mikrosvěta tvrdí, že všechna silová
působení ve vesmíru lze popsat pomocí 4 elementárních interakcí - elektromagnetické,
gravitační, silné a slabé. Když postavíme kuličku na stůl, tak aby byla v
klidu a potom do ní cvrnkneme, působíme na ní silou. Jak lze tuto sílu popsat
pomocí daných 4 interakcí? (Uvedenou situaci beru pouze jako modelový
příklad, při popisu mnohých podobných problémů nevidím souvislost mezi
výslednou silou a základními silovými interakcemi. (Jirka Hamous)
Odpověď: Slabá a silná interakce se uplatňují rozumně jen v mikrosvětě: schematicky
řečeno, drží pohromadě některé "elementární částice", např. neutron.
Vedlejším projevem silné interakce (držící pohromadě neutrony a protony)
drží pohromadě atomové jádro. S nimi se tedy obvykle přímo nesetkáváme.
(Mluvíme raději o obecnější interakci = vzájemném působení, než o silách,
protože "síla" už znamená popis vektorovou veličinou, a tím i v rámci
klasické teorie.)
S gravitací se známe docela důvěrně, a víme, za co může a za co ne.
Vše ostatní (tření, tuhost, pružnost, chemická vazba atd.) padá na vrub
elektromagnetické interakci - té, která drží pohromadě atomy (z jádra a
elektronů), molekuly (z atomů) a tělesa (z molekul). Tu je však nutno
použít v celkovém rámci nikoli klasické mechaniky, ale kvantové (podle
klasické teorie by neexistovaly nabité útvary, stabilně se držící jen svými
elektromagnetickými, případně gravitačními silami). Tedy:
Můj prst drží pohromadě (stabilní velikost daná rovnováhou
elektromagnetických sil držících pohromadě mou kůži a moje svaly).
Cvrnknu-li, měním "chemickou energii" (tj. vnitřní energii danou chemickými
vazbami - sdílení elektronů, tedy opět elmag. interakce) v mechanickou
(pohyb špičky prstu). Při srážce se kulička prakticky nezdeformuje, ale můj
prst ano - stlačí se, poté se ze stlačení "dopruží" do původního tvaru a
urychlí tím kuličku. Jak stlačení, tak restituci zajišťují tytéž elmag.
síly, které drží pohromadě mé svaly a kůži.
Dotaz: Zajímalo by mě, proč se při průjezdu auta levotočivou zatáčkou nadlehčuje
pravá strana auta. Jaké, a kde působí síly na auto. (alex)
Odpověď: Omyl, při průjezdu zatáčkou se vždy zatěžuje trochu méně vnitřní
kolo, protože odstředivá síla, která v neinerciální soustavě spojené s
autem na auto působí, je pro menší poloměr menší a na vnitřní stranu
auta tedy působí menší odstředivá síla, než na stranu vnější.
Výslednice odstředivých sil působí vzhledem ke styčným plochám
kol momentem, který se snaží auto překlopit ven. Zatěžovány jsou
tedy více vnější kola.
Dotaz: V učebnici fyziky jsem objevil vysvětlený princip stejnosměrného elektromotoru,
vše je mi jasné, jen mi z uvedeného
nevyplývá na jakou stranu by se měl rotor otáčet. Podle mě by to mělo být
nahodilé, ale jestli se nepletu, tak tomu není. Můžete mi s tímto hlavolamem
poradit? (Reichmann)
Odpověď: Problém snadno vyřešíte sám, jestliže si cívku motoru nakreslíte jen
jako jeden závit s komutátorem v poli podkovovitého magnetu. Pak
snadno odhalíte, že na směru proudu tím závitem bude záležet, jaký
smysl bude jeho otáčení.
Dotaz: Proč nelze kondenzátor použít jako zdroj energie, resp. proč ho lze postupně
malým proudem nabíjet, ale nelze si zase z něj proud brát postupně podle
potřeby jako např. z elektrického článku? (Petr Forejt)
Odpověď: Postupné nabíjení kondenzátoru malým proudem se děje tak, že před
kondenzátor je zařazen odpor, který průběh proudu snižuje na malé
hodnoty i na počátku nabíjení. Přesto samozřejmě, jak napětí na
kondenzátoru roste, se nabíjecí proud zmenšuje až napětí na
kondenzátoru dosáhne napětí zdroje a proud už je nulový.
Při odběru elektrické energie z kondenzátoru je to obdobné. Zpočátku
je napětí na kondenzátoru vyšší a při daném spotřebiči proud větší.
Čím více se kondenzátor vybíjí, tím menší je proud a tedy i odebíraný
výkon.
U elektrického článku jsou napětí i proud relativně stálé (samozřejmě taky
trochu klesá) a odebíraný výkon tedy tak značně
neklesá.
