Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
276) Relativistický paradox
21. 03. 2003
Dotaz: Nedovedu si vysvětlit jeden relativistický paradox: pokud se nějaké auto
pohybuje po síti, jejíž oka jsou v klidu stejně velká jako je rozměr auta,
pak při relativistických rychlostech se z pohledu sítě auto zkrátilo a mělo
by propadnout oky. Z pohledu auta se však zkrátila oka a auto propadnout
nemůže. Tuším, že snad za tím bude relativnost současnosti, ale nedokážu
přijít na to, jak. (Karel)
Odpověď: Tento paradox se často uvádí jako "poklop od kanálu". Snad Vám pomůže
následující výklad.
Nemůžeme si dovolit, aby poklop letěl napřed vodorovně a pak nad
kanálem skočil dolů; to by jednak nebyl rovnoměrný přímočarý pohyb, jednak
by jeho vodorovná složka rychlosti během skoku byla nulová a byla by věta
po kontrakci.
Představte si tedy, že poklop letí ke kanálu šikmo pod malým úhlem.
Poklop byl vodorovný, když stál, a se svou budoucí dráhou tedy svíral malý
úhel fí. Namalujte si to jako obrázek!!! Nyní pošleme poklop v "dárkovém
balení" - v pravoúhlé krabici, která má základnu rovnoběžnou se směrem
letu, a výšku na ni kolmou. (Dokreslete si krabici tak, že v ní poklop
vlastně tvoří uhlopříčku). Tato krabice - až se spolu s poklopem uvnitř
bude pohybovat - bude tedy zkrácená, ovšem výhradně ve směru svého pohybu,
a nikoli ve směru kolmém. Teď je vidět, co se stane s poklopem, který tvoří
uhlopříčku v (zkrácené) krabici. Jednak je kratší ve směru rovnoběžném s
letem, ale ve směru kolmém k letu se nezměnil. Je tedy šikmo! Pokud by při
pomalém, nerelativistickém pohybu těsně škrtal současně vpředu i vzadu, pak
zřejmě při rychlém, relativistickém letu bude škrtat taky, ale protože je
šikmo, škrtne si napřed vzadu, poté vepředu.
No a jak se to jeví človíčku v krabici s poklopem? Podobně. On a
poklop stojí, ale řítí se na něj silnice s otvorem. Když si zase podobně
dokreslíme krabici pro dárkové balení (ačkoliv posílat někomu dárkem díru v
silnici ...), pak je zřejmé, že i teď poklop škrtne těsně, ale z hlediska
silnice napřed vepředu, poté vzadu. Inu, současnost je relativní, tedy
závisí na systému, ze kterého dva "současné" děje v různých bodech prostoru
pozoruji ...
Dotaz: Mohli byste mi prosím poradit adresu na stránky, kde by se daly sehnat
podrobné informace o letu Apolla na Měsíc (doba letu, poloměr trajektorie
kolem Měsíce atd.)? (Vladimír Sommer)
Odpověď: Podívejte se na stránku:
http://www.lib.cas.cz/knav/space.40/1967/ najdete tam všechny úspěšně
vypuštěné družice a sondy, stačí si jen vybrat. Dole na stránce jsou
na výběr roky startu, po kliknutí na určitou družici se Vám objeví
podrobné informace o jejím startu, parametrech dráhy letu, cíli apod.
Dotaz: V jedné publikaci jsem četl, že třením ebonitové tyče o srst přechází
elektrony na ebonitovou tyč a ta se pak jeví jako záporně nabitá.
Dodnes jsem si myslel, že izolanty (ebonitová tyč) nemají volné elektrony.
Mohl by jste mi objasnit, jak dochází k předávání el. naboje? (Jaroslav Plavec)
Odpověď: Dokonalým izolantem je jen vakuum, elektrony schopné transportovat
náboj jsou tedy v každé látce.. Elektrony, přecházející ze srsti na
tyč nejsou ale v pravém smyslu toho slova volné, i když nejsou
součástí elektronového obalu, protože se na ebonitové tyči nedokáží
přemisťovat. Na tyči jsou drženy náboje na místech, kam byly ze srsti
setřeny lokální polarizací materiálu tyče.
Dotaz: Hlavou mi vrtá následující myšlenkový pokus:
Mám elektricky nabitou částici, která se řítí prostorem - jde o rovnoměrný
přímočarý pohyb - a která tedy kolem sebe generuje magnetické pole.
Mám druhou částici, která si to šine kousek od té první, jakoby ruku v ruce,
stejným směrem a rychlostí. Protože je taky nabitá, nachází se v magnetickém
poli té první částice a pohybyje se - je to jasné, bude na ni působit
magnetická síla (samozřejmě na tu první taky, jenom opačná). Ale ouha:
Volím souřadný systém na jedné z částic - jde o rovnoměrný přímočarý pohyb,
takže mohu - a najednou tu sice jsou dvě nabité částice, ale pohyb nikde,
takže ani magnetizmus nikde. Spor! Někde jsem udělal chybu, o tom není pochyb,
ale kde? (Jakub Herout)
Odpověď: Milý kolego,
to je dobře, že Vám tyhle otázky vrtají hlavou. A určitě vrtaly i
generacím před Vámi, protože otázka, jak se změní popis fyzikálního
systému, když si přesednu z jedné soustavy do druhé, je velmi přirozená a
velmi stará. Ve Vašem speciálním případě nahlíženo ze soustavy, ve které
se částice pohybují, vidíte proudy a magnetické síly (ale taky byste měl
uvážit elektrostatické síly, když máte náboje), ze soustavy, ve které jsou
částice klidné, vidíte jen elektrostatickou sílu. Mohl byste taky do
svých myšlenkových pokusů přidat další náboje, abyste například dostal
neutrální drát s proudem. Vhodným nástrojem pro popis těchto jevů je
tenzor elektromagnetického pole, který v sobě zahrnuje intenzity
magnetického i elektrického pole a definovaným způsobem se transformuje
při přechodu mezi soustavami (při relativistických transformacích). Chce
si to konkrétně vyzkoušet, podrobněji je to napsáno v téměř jakékoli knize
o teorii elmag. pole, jedna z nich je i na webu:
http://www.plasma.uu.se/CED/Book/.
Dotaz: Na jakém principu pracuje rádio a vysílání rádiových vln? (Lukáš Čulák)
Odpověď: Milý Lukáši,
rádiové vlny představují část elektromagnetického spektra. V roce 1888 je objevil Heinrich Hertz.
Druhy rádiových vln:
Dlouhé vlny - vlnová délka je 1 000 - 10 000 metrů. Šíří se v přízemní
vrstvě atmosféry na dálku až několik tisíc kilometrů. Spolehlivé spojení
mohou zajistit jen opravdu dlouhé speciální antény (i stovky metrů) a silné
vysílací stanice (stovky kW).
Střední vlny - vlnová délka je 100-1 000 metrů. Šíří se ohybem v nižších
vrstvách ionosféry (asi 60 - 200 km nad Zemí). Spojení je na střední
vzdálenosti a rovněž si vystačí se slabšími vysílači (desítky kW).
Krátké vlny - vlnová délka je 10-100 metrů. Šíří se tzv. přízemní vlnou
v přímé viditelnosti vysílače a také odrazem v ionosféře. Vysílací
stanice postačí s výkonem desítek watů a lze se dovolat až třeba do
Austrálie.
Velmi krátké vlny - vlnová délka je 1-10 metrů. Jedná se o televizní
pásmo, jež je šířeno v přímé viditelnosti od vysílače nebo také odrazem v
nízkých vrstvách atmosféry. K vysílání (hlavně televizního pásma) jsou
třeba velmi vysoké vysílače se značným výkonem.
Mikrovlny - vlnová délka je pod 1 metr. Šíření probíhá jen v přímé
viditelnosti od vysílače. V tomto pásmu se šíří signál mobilních telefonů.
Rádiové vlny, které se vysílají a
přijímají anténami, je možné modulovat tak, aby nesli informace ve formě
hlasu, dat nebo obrazu.
Další informace najdete v mnoha článcích na webu, stačí do vyhladávače
napsat příslušné heslo a vybrat si z nabízených článků.
Zkuste se také mrknout na skriptum elektroniky:
http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/ ,
v 6. kapitole najdete informace o metodách frekvenční modulace, demodulaci,
principech směšování a o rozhlasovém a televizním příjmu.
