Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
24) Nadsvětelná rychlost
21. 10. 2009
Dotaz: Lze překonat rychlost světla? Teoreticky - velice silným zdrojem (laser) budu
ze Země svítit např. na Měsíc a když velice rychle pohnu zdrojem světla
můžu teoreticky rychlost světla překonat a osvětlený bod na Měsíci by se
měl pohybovat rychleji, než je rychlost světla. Nebo se světlo "ohne". Pokud by byl tak výkonný laser, co se vlastně stane? (Ziki)
Odpověď: Pojďme si nejprve objasnit, jak to s tou rychlostí světla je. Především platí, že rychlost světla ve vakuu je konstantní a je to také nejvyšší možná rychlost přenosu informací mezi 2 místy. Z teorie i mnoha pokusů také plyne, že žádný hmotný objekt (tj. cokoli, co má nenulovou klidovou hmotnost) není možné urychlit na rychlost světla ve vakuu ani na rychlosti větší. Výše uvedené skutečnosti ale nezakazují některé jevy, které jsou pro laiky často překvapivé:
I hmotné objekty se mohou pohybovat rychleji než světlo v nějakém prostředí (za podmínky, že to bude pomaleji než je rychlost světla ve vakuu). Příkladem může být třeba rychle letící elektron (s rychlostí třeba 0,9 c), který vletí do kapky vody. Rychlost světla ve vodě je zhruba 0,75 c. Elektron sice bude ve vodním prostředí postupně bržděn (a bude docházet k emisi tzv. Čerenkovova záření), alespoň ze začátku se ale bude pohybovat rychleji, než světlo v daném prostředí (0,9 > 0,75). Jevy na tomto principu jsou pozorovány například v reaktorech jaderných elektráren či třeba v detektorech neutrin a kosmického záření.
Nehmotné "objekty", já bych to spíše nazval iluze objektů, jako třeba laserové "prasátko" na Měsíci, se může v principu pohybovat libovolně rychle. Je třeba si ale uvědomit, že nejde ani o přenos hmoty ani o přenos informace mezi jednotlivými osvětlenými místy na Měsíci (jediný přenos informace je v tomto případě ve směru Země-Měsíc). Žádné fyzikální zákony tedy tento nadsvětelný pohyb neporušuje, kromě iluze pohybu (nebo chcete-li kromě pohybu prasátka) však ale také neskýtá žádné možné využití této nadsvětelné "rychlosti".
Dotaz: Co je to kouř? Co je to vidět při nedokonalém spalovaní dřeva na ohništi
(bez plamene) a jak je možné, že "to" zmizí při lepším
spalovaní (s plamenem). Poddotaz: jsou některé běžné plyny viditelné,
nebo se jedná vždy o aerosol (pevná či kapalná látka rozptýlená v
plynu)? (Ludvík Trnka)
Odpověď: Kouř jsou pevné částečky rozptýlené v plynu, takže při nedokonalém spalování
při táboráčku jde o saze, popel a další pevné zbytky unášené vznikajícími
plyny. Při vyšší teplotě a lepším přístupu kyslíku se řada nespálených
zbytků zoxiduje až na plyny a nepřispívá tedy ke vzniku kouře.
Další možností vzniku kouře je reakce dvou plynů, při které vzniká pevná
látka - například setkají-li se (neviditelné) páry chlorovodíku a amoniaku,
reagují za vzniku pevného chloridu amonného, což se projeví jako vznik
bílého kouře. Video této reakce je například na serveru YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=pSarGx8Uank&feature=related
V baňce vzniká reakcí chloridu se silnou kyselinou plynný chlorovodík, ten
je postanní trubičkou odváděn nad kádinku s roztokem amoniaku, z níž se
uvolňuje plynný amoniak. Jakmile se oba plyny u ústí kádinky setkají, vzniká
bílý kouř, tedy mikroskopické částečky pevného chloridu amonného rozptýlené
ve vzduchu.
Některé plyny jsou barevné a můžeme je vidět (při dostatečné koncentraci).
Běžným příkladem je červenohnědý oxid dusičitý, vznikající při některých
reakcích z kyseliny dusičné. Skutečně se může jevit jako "hnědý kouř", ale
narozdíl od pravého kouře neobsahuje žádné pevné částečky, které by se např.
mohly usazovat na filtru. Podobně zbarvený je i brom v plynném skupenství,
chlor je při vyšší koncentraci pozorovatelný jako žlutozelený.
Dotaz: V dětství mě napadla jedna myšlenka a ta se mi vrací do dnes a stále na ni
neznám odpověď.Prosím o váš názor či vysvětlení.A to: kdybychom
vyrobili takovou cívku s dutým jádrem,které by mělo průměr jen deset
milimetrů a délku treba 50mm samotná cívka by byla velmi velká a nám by se
podařilo v jejím středu vyvinout magnetickou indukci řekněme třeba
100T.Ale to,jak by vypadala a jestli je možné takovou vyrobit mě
nezajímá.zajímalo by mě,jestli tak vysoká hodnota magnetické indukce v tak
malém prostoru by byla viditelná okem a co dle vašeho předpokladu by se
stalo s hmotou vloženou do jejího středu,napríklad nějaký kov,nebo tř eba
i něco organického. Podle mého mínění by došlo k rozpadu pokusné hmoty
na částice.(Mohl by se tak likvidovat odpad).těším se na vaši odpověď. (expert)
Odpověď: Cívky s magnetickým polem o magnetické indukci B = 100 T skutečně existují.
Není to dokonce ani horní mez dosažitelného pole. Jsou to však pulzní cívky
z měděných desek chlazené kapalným dusíkem. Pole se v nich vytváří krátkým
impulzem proudu o tisících ampérů vybitím veliké baterie kondenzátorů.
Takovou laboratoř je možno uvidět například v Toulouse ve Francii. Impulz
pole narůstá po zlomek vteřiny a doznívá něco přes vteřinu. Veškerá měření
se musí zaznamenat v této době. Extrémně vysoká pole se dají získat stejným
typem cívky, která se navíc v okamžiku proudového impulzu pomocí válcové
výbušné nálože smrští na minimální průřez a tím se indukční tok maximálně
zkoncentruje a magnetická indukce se znásobí. Samozřejmě se tím jak cívka
tak i měřené zařízení zničí a začíná se od začátku. Sám jsem takové zařízení
nikdy neviděl, neznám další podrobnosti. Stacionární pole supravodivých
solenoidů dnes dosahují až k B = 20 T, pro větší pole se staví hybridní
cívky, uvnitř supravodivého solenoidu je ještě chlazená měděná cívka, kterou
se přidá pole ještě nad hodnotu, kterou i ty nejlepší supravodiče již
nesnesou. Jaké je rekordní pole takovéhoto monstra přesně nevím, bude to
alespoň B = 25 T.
Nebyl pozorován žádný jev, o kterém mluvíte. Silový účinek pole je vždy
vázán na prostorovou změnu magnetické indukce F = M.dB/dx, M je magnetický
moment objektu.. Můžete si sám vyzkoušet, že feromagnetický předmět je do
cívky vtahován u jejího okraje, kde pole se vzdálenosti od cívky klesá.
Jakmile je předmět uvnitř cívky, kde je pole téměř homogenní, síla na něj už
nepůsobí. V polích silného supravodivého solenoidu se dá předvádět levitace
slabě magnetických (paramagnetických) objektů, může to být kapka vody nebo i
žabička. Naleznete jistě obrázky i animace na internetu. Síly, kterými jsou
v hmotě částice drženy pohromadě, nemohou být překonány magnetickým pole.
Magnetické pole také člověk nemůže uvidět, ani jinými smysly pocítit. Jediný
reálný účinek na lidský organismus má střídavé magnetické pole využívané i k
léčení (diatermie) především tepelnými projevy.
Dotaz: Dobrý den, chci se zeptat, proč jsou při nasávání tekutiny do injekční
stříkačky vidět bublinky. Jedná se o var vody při podtlaku? Děkuji za
odpověď. (Michal Chalupa)
Odpověď: Teoreticky sice skutečně může jít i o var vody při podtlaku, ovšem je velmi nepravděpodobné, že by se někomu podařilo pouhým, buť rychlým, nasáváním vody do injekční stříkačky dosáhnout patřičného podtlaku. Předpokládám, že pozorovaný jev je spíše překotné uvolňování ve vodě rozpuštěných plýnů (tedy něco potobného, jako když otevřete láhev se sodovkou - otevřením dojde k poklesu tlaku uvnitř láhve a v objemu vody/sodovky dojde k uvolnění bublinek rozpuštěného plynu).
Dotaz: Dobrý den, Pokud ve vesmíru z raketoplánu unikne kyslík, co se s ním stane?
Bude se snažit roznoměrně rozprostřít, nebo se bude shlukovat, či snad
bude přitažen nejbližší planetou(její gravitací)? (Seth)
Odpověď: Odpověď závisí na mnoha parametrech (kde došlo k úniku, jaká je počáteční rychlost a tlak, teplota, směr úniku, ...). Jistě se zde ale projeví tyto skutečnosti:
Tlak plynu (chotické narážení molekul plynu na sebe navzájem) bude nutit plyn se rozptylovat do okolí. Čím více se rozptýlí, tím menší bude ale jeho tlak, takže rozptylování bude čím dál pomalejší.
Vlastní gravitační pole plynu by se naopak snažilo oblak plynu držet pohromatě. U plynu uniklého z raketoplánu (kterého bude maximálně několik desítek či stovek kilogramů) je to zcela zabedbatelný efekt, u obřích plynových (vodíkových) mračen vyskytujících se v mezihvězdném prostoru to ale už je významné.
Gravitační pole blízkých objektů (planety, měsíce, hvězda, ...) bude mít vliv.
Sluneční vítr (proud částic, který vychází ze Slunce) bude na plyn působit a může jej urychlovat směrem od Slunce.
Jak je z předchozího patrné, odhadnout nebo dokonce spočítat chování konkrétního uniklého plynu by nebylo vůbec jednoduché. Dovolím si však odhadnout, že ve většině případů možného úniku plynu z raketoplánu dojde buď k zbrždění plynu třením o horní vrstvy atmosféry a jeho "pád" dop atmosféry nebo se plyn rozptýlí po okolí a bude slunečním větrem postupně vytlačován ven ze Sluneční soustavy.
