Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
286) Pole kruhových magnetů
17. 02. 2003
Dotaz: Ráda bych věděla, jak je to s magnetickým polem kruhových magnetů s otvorem
uprostřed. Proč se kovový předmět (např. nýtek), který se spustí svisle po
špejli směrem ke středu magnetu připevněného na dřevěnou podložku zastaví
nad úrovní magnetu? Proč zůstane ve stejné poloze i v případě, že podložku
s magnetem obrátíme směrem k zemi?
(Markéta)
Odpověď: Milá Markéto, záleží na tom, jak je magnet polarizovaný, tj. kde má své póly.
Mluvíte patrně o magnetech, které se například vyskytují v mikrovlnných
troubách a jejichž póly sídlí na podstavách. V dostatečně velké
vzdálenosti vypadá pole takovéhoto magnetu jako obyčejný dipól,
zajímavější je to ale na ose díky oné díře. Průběh pole můžete zobrazit
například železnými pilinami, jak jste to asi dělali ve škole. Kus
feromagnetika, který do tohoto pole strčíte, se snaží umístit a
zorientovat tak, aby do sebe "vcucl" magnetického pole co nejvíce. To je
na ose magnetu uprostřed díry a pak na obou stranách kus od magnetu. Vede
to právě k tomu jevu, který jste zmínila, totiž že například kousek
železné trubičky vedený špejlí v ose dost stabilně drží kus od magnetu.
Dotaz: Zajímalo by mě, vůči čemu je stálá osa setrvačníku ve stavu beztíže. (Zuzana Vlčková)
Odpověď: Milá Zuzko,
rotující setrvačník, na který nepůsobí žádná dvojice sil, zachovává svou osu
rotace vůči (libovolnému) inerciálnímu systému, tedy vůči každému systému, v
němž se hmotný buď, na nějž nepůsobí žádné síly, pohybuje bez zrychlení.
Je-li setrvačník ve stavu beztíže a nepůsobí-li na něj žádná dvojice sil, je
to právě tento případ. Je-li setrvačník v tíhovém poli (např. zemském), pak
taky někde musí být podepřen, aby nespadl. Tíhová síla a síla reakce
podložky, kde je podepřen, vytvářejí silovou dvojici; je-li ovšem podepřen v
těžišti (např. Cardanovým závěsem anebo tím, že je jako zvon a má tedy "pod
sebou" volno, aby byl ve svém těžišti podepřen, pak se chová stejně jako by
byl v beztížném stavu. Pokud je podepřen přesně pod těžištěm nebo nad ním
(zavěšen), je to opět táž situace, jde o rovnováhu stabilní (zavěšený nad)
či labilní (podepřený pod).
Působí-li na rotující setrvačník silová dvojice (např. rotující káča,
jejíž osa rotace je šikmo vůči horizontále), pak tato osa koná (pomalý)
otáčivý pohyb po kuželu kolem směru, v němž působí ony síly tvořící silovou
dvojici. Šikmá rotující káča tedy rychle rotuje kolem osy, která koná tzv.
precesní pohyb - po kuželu s vrcholem tam, kde je káča podepřena. Je-li tedy
v jistém okamžiku např. káča čelně proti mne a její osa je vychýlena
napravo, pak káča "nespadne doprava", jak by to udělala, kdyby se netočila,
ale stáčí se ke mně (anebo ode mně, podle smyslu její rotace), a "zachovává
si tedy stejnou výšku" - úhel, který osa rotace svírá s horizontálou, se
nemění. (Samozřejmě tu pro jednoduchost zanedbáváme tření a podobné další
jevy.) Je to dynamická rovnováha, stejná jako např. u Země, která letí a je
přitahována Sluncem, takže na něj sice padá, ale přitom je stále stejně
daleko od něj.
Dotaz: Jaká by byla délka fotonu pro pozorovatele "vezoucího" se na něm? (hubert mazanek)
Odpověď: 1) V celém dalším mluvení míním "světelnou rychlostí" rychlost
299792458 m/s, tedy např. rychlost světla ve vakuu. Světlo v hmotném
prostředí je jev mnohem složitější.
2) Termín "délka fotonu" není jasný. Míní se tím vlnová délka (barva
světla)? anebo představa, že foton je kulička, mající tím pádem v jednom
směru jistou délku?
3) Žádného pozorovatele, který někdy vůči mě stál anebo měl
podsvětelnou rychlost, nelze urychlit na rychlost světelnou (a ovšem tím
spíše ani na rychlost nadsvětelnou). Byla by k toku potřeba nekonečně velká
energie. A pro skutečného pozorovatele, ať se pohybuje vůči mně jakkoli
rychle, se světlo pohybuje úplně stejnou rychlostí, jak pro mne. On tedy
necítí to, že se - vzhledem ke mně - "blíží rychlosti světla" tak, že by se
on sám nějak světlu blížil, např. že by ho doháněl anebo že by mu unikalo
pomaleji než mu unikalo dříve.
Ovšem hlavní věc: toto vše NENÍ vlastnost světla, fotonu apod. To je
vlastnost prostoročasu (což je právě vlastní objev Einsteinùv; popis
"kontrakce délek" znali už dříve Lorentz aj.)
Dotaz: Rád bych věděl, jakými metodami a pomocí jakých přístrojů, jsou vědci
schopni v laboratřích dosáhnout teploty blížící se absolutní nule?
(Honza Ouda)
Odpověď: Podle klasických termodynamických zákonů absolutní nuly nelze dosáhnout
konečným počtem kroků. Ačkoli je cesta k absolutní nule ověnčena řadou
Nobelových cen, stále zbývá místo pro další objevitele.
Velice stručně k metodám:
1/ pomocí zkapalněných plynů 4He do 4,2 K, 3He do 3,2 K, čerpáním par
těchto kryogenních kapalin až do asi 0,3 K
2/ pomocí moderních tepelných strojů - kryogenerátoru Gifford-McMahonova
typu nebo pulzních trubic do teploty asi 3 K
3/ pomocí rozpouštění 3He v 4He díky jejich rozdílnému kvantovému
charakteru asi do 2 mK (0,002 K)
4/ pomocí Pomerancukova jevu v 3He asi 0,8 mK
5/ pomocí adiabatické demagnetizace magnetických momentů atomových jader,
např. mědi do 13 mikrokelvinů (0,000013 K), což je zřejmě stále rekord
6/ pomocí Boseho - Einsteinovy kondenzace atomů se daří je chladit na
úroveň nanokelvinů
Dotaz: Zajímalo by mě, jak velké jsou radiální pohyby zemské kůry působením Měsíce
(Slunce). Jak je vlastně velký "příliv a odliv" kontinentů.
Existuje nějaká mapa? (Jindřich Dvořáček)
Odpověď: Termínem slapy souhrnně označujeme jevy přílivu a odlivu.
Vedle přílivu a odlivu na mořích (mořské slapy) pozorujeme obdobné jevy v
atmosféře (slapy atmosféry) a v menší míře i v pevné části Země
(slapy pevné Země).
Slapy jsou způsobeny gravitačními účinky Měsíce a Slunce a vzájemným pohybem
Země a těchto těles. Slapová síla je výslednicí přitažlivé síly příslušného
tělesa (Měsíce, Slunce) a odstředivé síly vznikající v důsledku oběhu Země
kolem společného těžiště soustavy.
Kdyby Země byla tuhá, pak by posunutí ustálené vodní hladiny na jejím povrchu
kolísalo mezi přílivem a odlivem působeným Měsícem maximálně o 53,4 cm,
vlivem Slunce o 24,6 cm. Při úplňku a novu, kdy se obě maxima sčítají,
by maximální rozdíl činil 78 cm. Deformace pevného zemského povrchu dosahují
necelé poloviny těchto hodnot, maximální radiální změna dosahuje 36 cm.
Podrobnější informace se můžete dočíst v článku z připravované multimediální
encyklopedie fyziky.
