Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
164) Hmotnost tělesa a rychlost světla
16. 03. 2006
Dotaz: v jednom dotazu jste psali že žádné hmotné těleso nemůže dosáhnout rychlosti
světla,ale jak vysvětlíte,že fotony,které jsou hmotné se pohybují rychlostí
světla? Děkuji za odpověď. (vojta)
Odpověď: Hmotnost tělesa lze rozdělit na dvě složky - na tzv. klidovou hmotnost (kterou naměříme, když se těleso nebude vůči nám pohybovat) a na hmotnost, kterou těleso získá v důsledku relativistických jevů (čím rychleji se pohybuje, tím větší tato složka hmotnosti je). Většina těles se vůči nám pohybuje relativně pomalu - u nich pak měříme pouze onu klidovou hmotnost, ona druhá složka hmotnosti je zanedbatelně malá. Když se postavím na váhu, naměřím tedy prakticky pouze svou klidovou hmotnost. Jiná situace je ale u fotonů. Fotony nemají žádnou klidovou hmotnost (ta je nulová) a veškerá jejich hmotnost je pouze ona relativistická složka hmotnosti spojená s pohybem. Pouze díky tomu, že mají nulovou klidovou hmotnost, se mohou pohybovat rychlostí světla. A má to ještě jeden zajímavý důsledek - fotony není možné zastavit. Pokud bychom je zastavili, byla by jejich hmotnost nulová, přestaly by existovat.
Dotaz: Dobry den, muj dotaz se tyka magnetickeho pole. Pokud umistime rovnobezne dve
tyce a pustime jimi stejny proud, vznikne mezi tycemi magneticke pole. Proc ale
magneticke pole mezi elektrony vznika, kdyz jsou elektrony v tycich vuci sobe v
klidu? Resp. magneticke pole vznika pri pohybu elektronu, ale pohybu elektronu
vuci cemu? (Pavel)
Odpověď: Dělení elektromagnetického pole na elektrické a magnetické je jen jakési zjednodušení, které si můžeme dovolit, pokud vše popisujeme z jediné pevně zvolené soustavy (a pak jde o pohyb elektronů vůči této soustavě a magnetické účinky tohoto proudu). Pokud budeme uvažovat o přechodech mezi jednotlivými navzájem se pohybujícími soustavami, budeme muset brát elektromagnetické pole jako jeden celek. Zmíněný příklad s tyčemi protékanými souhlasně orientovaným proudem pak lze vykládat třeba tak, že elektrony jsou vůči sobě skutečně v klidu a pohybují se vůči nim protony (tedy vlastne kladně nabitý zbytek tyče). Co nyní elektrony "vidí"? Pohybující se tyč se musí dle teorie relativity zkrátit (tzv. kontrakce délek), je v ní tedy vyšší hustota protonů (stejný počet v nyní menším, "zkráceném" objemu) než elektronů (ty se přeci nepohybují, kontrakce délek se na nich proto neprojeví). Elektrony tedy vidí v druhé tyči vyšší hustotu protonů než elektronů a budou se s nimi elektrickými silami přitahovat. Původně magnetický jev tedy vykládáme v jiné vztažné soustavě jako jev elektrický.
Výše zmíněná teorie relativity elektrické a magnetické jevy nerozlišuje vůbec. Vektory elektrické a magnetické intenzity zde jsou nahrazeny jedním tenzorem - tenzorem elektromagnetického pole.
Dotaz: Chtěla bych se zeptat na to, kde bych se mohla dozvědět podrobnější informace o
polární záři. Zajmalo by mě třeba jestli je možné zjistit, zda bude pro tento rok
pozorovatelná na našem uzemí. (Ssebb)
Odpověď: Polární záře se objevují v okamžicích, kdy jsou nabité částice slunečního větru zachyceny magnetickým polem Země a nasměrovány podél magnetických siločar k pólům naší planety. Ve vysoké atmosféře, ve výškách nad 80 km, pak tyto atomy při srážkách s plynem atmosféry produkují fotony, čímž vzniká i viditelné záření. Co se týče předpovědi pozorování polárí záře, asi vás zklamu - na rok dopředu polární záře předpovídat neumíme. Můžeme však sledovat sluneční aktivitu a z ní vyvozovat závěry o zvýšené šanci na pozorování polární záře během následujících dní.
Dotaz: Je pravda, že rychlost světla je ve vodě menší než ve vzduchu a ve vzduchu je
menší než ve vakuu? Pak můžeme "stvořit" nějakou velmi hustou průsvitnou látku,
kde se rychlost světla sníží třeba dvojnásobně. (Petr)
Odpověď: Ano, rychlost světla ve vodě je skutečně nižší než ve vzduchu či vakuu - přibližne 225 000 000 m/s. To nás ale nepřekvapí, neboť kolikrát se v dané látce zmenší rychlost světla oproti vakuu, to nám udává index lomu. V látkách s vysokým indexem lomu se tedy světlo pohybuje výrazně pomaleji. Dobrým příkladem může být třeba diamant s indexem lomu n ≈ 2,4, v němž se světlo pohybuje rychlostí "pouze" 125 000 000 m/s.
Připomeňme ještě několik souvislostí:
index lomu se objevuje i ve středoškolské fyzice například v optice ve Snellově zákoně
rychlost světla ve vakuu je 299 792 458 m/s
rychlost světla ve vzduchu je jen nepatrně menší než ve vakuu
Odpověď: Nespadne. Pomocí zrcadla, které zanechali astronauti na povrchu Měsíce, a laseru můžeme dnes velice přesně změřit vzdálenost Měsíce od Země a víme, že se od nás Měsíc vzdaluje o přibližně 38 milimetrů za rok. Musíme si však uvědomit, že vzdálenost Měsíce od Země kolísá mezi 363 104 a 405 696 kilometry. Udávaná rychlost vzdalování Měsíce od Země (38 mm/rok) je tedy rychlost průměrná, nikoli okamžitá.
Důvodem vzdalování Měsíce jsou především slapové jevy (příliv a odliv).
Ty se zpožďují za odpovídající polohou Měsíce kvůli odporu oceánského systému – především kvůli setrvačnosti vody a tření (jak se voda přelévá přes oceánské dno, proniká do zálivů a ústí řek a zase se z nich vrací). Následkem toho je část zemského rotačního momentu pozvolna přeměňována do oběhového momentu Měsíce, takže se Měsíc pomalu od Země vzdaluje.
