Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«
343) Dopplerův jev
05. 06. 2002
Dotaz: Předpokládejme rovinu a na ní dva body 1 a 2 vzdálené např.100 m. V bodě 1 umístíme reproduktor, který bude vysílat tón např.1kHz. Bod 2 bude měřící bod (mikrofon a osciloskop). Jak se tento model bude chovat: 1.- za bezvětří 2.- povane-li vítr o rychlosti např.10m/s ze směru bodu 1 k 2 a naopak. Vím, že vítr by měl mít vliv na rychlost šíření zvuku, ale změní se tím pádem i frekvence? Komorní A na koncertu za větru nebude komorní A? Anebo to je zcela jinak?
(Henryk Drobisz)
Odpověď: Za bezvětří se nic pozoruhodného neděje, přijímáte zvuk o
stejné frekvenci s jakou je vysílán. Pokud vane vítr od
mikrofonu k reproduktoru, pak moucha nesená větrem o rychlosti
v se pohybuje k reproduktoru a slyší vyšší tón (vlnoplochy
se z jejího pohledu nahustí) faktorem 1/(1-v/c) (pro vašich 10
m/s se frekvence zvasi asi o 3%). K mikrofonu v místě 2 se ale
zvuk prodírá proti větru rychlostí c - v a tak tento mikrofon
slyší nižší frekvenci než moucha (která se od něj
vzdaluje) faktorem (1-v/c). Frekvence, kterou mikrofon zaznamenává,
je tak ale stejná jako frekvence vysílaná - záleží jen na
relativním pohybu reproduktoru a mikrofonu. Můžete to sám
prozkoumat na vodní hladině, když budete pohybovat zdrojem a dívat
se na frekvenci vln, které přijímáte. Další efekt je v
intenzitě zvuku - když se dere proti větru, musí v pohybujícím
se vzduchu urazit delší dráhu a více zeslábne (v přiblížení
izotropního zdroje a bez tlumení klesá intenzita kvadraticky).
Dotaz: Prosím, objasněte mi pojem kyvadla. Jaká známe a kdo je jejich objevitem. (Barbora Kvasničková)
Odpověď: Já bych to nebral tak formálně. Kyvadlo - jak název
napovídá - je cokoliv, co se kýve, tedy pohybuje tam a
zpátky. Nejjednodušší je mít v poli zemské tíže malé
tělísko (které pak můžu pokládat za hmotný bod o hmotnosti
m) na provázku (tedy: nehmotné niti délky L), aby bylo pořád
stejně daleko od bodu závěsu. Tomu se říká MATEMATICKÉ
kyvadlo. Jeho energie je složena z potenciální energie (mgz) a
kinetické (1/2 m v2). Pokud je to tělísko tak
velké, že ho nemůžu s klidným svědomím pokládat za bod
(anebo to je například připevnění na tyči, a její hmotnost
už nemůžu zanedbat), tak se tomu říká FYZIKÁLNÍ kyvadlo.
Tam je potenciální energie stejná - beru-li za z souřadnici
těžiště - ale ke kinetické energii posuvného pohybu
přibývá kinetická energie pohybu rotačního, kde se uplatní
moment setrvačnosti kývajícího se tělesa. Pro malé
výchylky je doba kyvu (polovina doby kmitu) úměrná odmocnině
z podílu L/g, kde g je tíhové zrychlení a je nezávislá na
hmotnosti m. (Tak se dá taky měřit g.) Na fyzikálním kyvadlu
záleží pochopitelně na poloze osy, kolem které těleso
kýve. REVERZNÍ kyvadlo (fyzikální) má dvě osy tak
nalezené, že doby kyvu podle obou jsou stejné, a pak se dá
snadno převést na kyvadlo matematické. Tahle kyvadla zatím
všechna kývala v rovině. FOUCALTOVO kyvadlo kýve taky "v
rovině", ale ta sestáčí s časem tak, jak se otáčí
Země, a jak tedy tomu kyvadlu "ujíždí pod nohama";
tohle ujíždění by bylo jasné tomu, kdo by to pozoroval
nikoli ze Země, ale z nějaké inerciální, neotáčející se
soustavy. Ten, kdo to pozoruje ze soustavy spjaté se Zemí (a
tedy neinerciální), si musí doplnit k působícím silám
ještě tzv. síly setrvačné, které nejsou povahy fyzikální,
ale geometrické - mají za účel vyrovnat to, že pohyb
popisuji ze systému neinerciálního. Z nich se zde uplatní
právě Coriolisova síla, kterou si (vůči Zemi) vysvětlíme
stáčení roviny.
Vsuvka: představte si kyvadlo na severním pólu. Kmitá chudák
pořád v jedné rovině, ale Země se pod ním podtáčí,
jednou za 24 hodin, proti směru hod.ruč.. Když ho tedy
pozorujeme ze Země, tak se nám jeho rovina kmitů naopak
stáčí, vůči Zemi po směru ruč.hod., celou obrátku za 24
hod. Pochopíte-li tohle, pochopili jste právě
"Coriolisovu sílu".
Taky se říká KÓNICKÉ kyvadlo takovému, které nekmitá v
rovině, ale v prostoru, takže vlastně šňůrka vytváří
kužel (konus). Průmět jeho pohybu do libovolné roviny
obsahující svislici dálá obyčejné kmitání. A ještě si
vzpomínám na TORZNÍ kyvadlo, což je např. visící
čtvercový stůl přivázaný za každý roh ke stropu. Když ho
trošku zkroutíte, tak ty šňůry jsou sice pořád rovné, ale
směr mají šikmý a snaží se dostat zpět do svislice.
Takováhle kyvadla mívají sloupkové hodiny. Víc už mne
nenapadá.
Dotaz: 1) Zajímaloby mě, jestli je stáří vesmíru podle oficiálního stanoviska astronomie jasně (nesporně) dokazatelné. Setkal jsem se totiž s názorem, že je vesmír (tedy i Země) starý několik desítek tisíc let (je to možné z hlediska dnešních znalostí z fyziky) .
Na mou argumentaci, že stáří vesmíru je dokazatelné kvantovou mechanikou a dnešním matematickým aparátem, mi bylo řečeno, že když Galiieo oznámil, že se Země otáčí kolem Slunce, tak také tehdy nebylo dokazatelné tehdejšími znalostmi. Dále, že může být za několik let objeven matematický aparát, který by odsoudil dnešní vědou reprezentované stáří vesmíru.
2) Jak je přesně určováno stáří hornin či jiných věcí pomocí poločasu rozpadu prvku? Prý sice známe poločas rozpadu, ale neznáme množství původní látky a tak nemůžeme přesné stáří zjistit. Je to pravda?
(Jiri Zendulka)
Odpověď: 1/ Záleží
na tom, co je "nesporně dokazatelné". Soubor fakt,
která známe, uspokojivě souhlasí s teoriemi, které známe, a
z nich plyne to, co bylo řečeno. Odhad doby od velkého třesku
závisí např. na odhadu tmavé hmoty ve Vesmíru, a to jsou
opravdu jen odhady. Není mi tedy vůbec divné, že původně
byl odhad 30 miliard let, teď je asi 18 miliard let. (A nemám
to nikomu za zlé.) Pro mně je podstatné, že se nemění řád
(desítky miliard let).
Setkal jsem se totiž s
názorem, že je vesmír (tedy i Země) starý několik desík
tisíc let (je to možné z hlediska dnešních znalostí z
fyziky) .
Chce-li se s Vámi někdo hádat, tak vždycky může něco
namítat. Např., že celý Vesmír byl stvořen včera, i my
všichni, hotoví, s hlavou a s pamětí, do které je vložena
falešná "historie" předvčerejška apod. Zkuste to
vyvrátit! Vyvrátit to nelze. Ale určitě tomu věřit
nemíním.
Stáří vesmíru je
dokazatelné kvantovou mechanikou...
??? To tedy dotyčný neví, o čem mluví. "Důkaz"
spočívá právě v tom, že popis všeho, co na obloze vidíme
ze sluneční soustavy, plyne mnohem jednodušeji z předpokladu,
že (zjednodušeně řečeno) planety včetně Země se točí
kolem Slunce, než z předpokladu, že planety včetně Slunce se
točí kolem Země. Důvod, proč mnozí zkušení astronomové
byli PROTI heliocentrické soustavě, je jiný: nevěřili, že
by hvězdy byly tak neuvěřitelně daleko (oproti vzdálenosti
Země - Slunce), že by se na jejich zdánlivé poloze prakticky
neprojevil roční pohyb (to souvisí s tzv. aberací stálic).
Déle, že může být za několik let objeven matematický
aparát, který by odsoudil dnešní vědou reprezentované
stáří vesmíru.To by nebyla záležitost matematického
aparátu, ale zcela nových fyzikálních faktů, které by se
musely vyjevit. Je to asi jako na úrovni, že by se objevil
zcela nový matematický aparát, který by odsoudil dnešní
vědou reprezentovanou představu, že kameny padají dolů a
balónek s vodíkem letí nahoru. (Opět, samozřejmě se
můžete dočíst, že ve Vesmíru neexistuje "nahoru"
a "dolů", takže to vlastně není pravda. Ale stejně
samozřejmě ten, kdo svého syna poučuje o tom, že upuštěná
váza spadne na zem, ví dobře, že jeho výroky jsou
smysluplné a pravdivé v daném kontextu, tj. že jeho syn i
váza jsou poblíž Země.)
2/ Jde o
poměr množství různě radioaktivních prvků. Např.
radiokarbonovou metodou zjistíte, že poměr C12 (stálý) a C14
(nestálý) je jiný u současného živého organismu (který si
vyměňuje svůj uhlík s okolím, v němž C14 stále vzniká
nový) a u mrtvého (kde od okamžiku, kdy zemřel a přestal si
vyměňovat uhlík s okolím, se dosavadní zásoba C14 jen
rozpadá a neobnovuje se).
Dotaz: V nedávné době se na billboardech objevily reklamy na zdroj polarizovaného světla Bioptron.
Zajímalo by mě, zda se světlo dá polarizovat odrazem pomocí obyčejného zrcadla a pod jakým úhlem.Nebo zda je zapotřebí "zázračné" zrcadlo jak uvádí výrobce tohoto přístroje ve svém manuálu, kde se píše:
Dále by mne zajímalo, zda by se dalo světlo polarizovat pomocí elektrického pole, nebo zda jde o nesmysl.
(Lukáš Loukota)
Odpověď: Původně
nepolarizované světlo se odrazem a lomem vždy částečně
polarizuje; dopadne-li pod Brewsterovým úhlem (kdy je
odražené světlo kolmé k lomenému), má odražené světlo
jen složku kmitající rovnoběžně s rozhraním (je tedy
úplně polarizováno). Jenom nechápu, k čemu je pro člověka
polarizované světlo "lepší" než nepolarizované
(kromně reklamního efektu, že to přírodní nepolarizované
je cosi jako nepořádné). Touž pochybnost mám vůči kruhové
polarizaci. Elektrickým polem lze např. vybudit dvojlom
(Kerrův článek) a tím pak polarizovat světlo.
Zajímalo by mě, jak vypadá černá díra ze všech stran, když se na ni podívám na obrázku, tak vidím, že má tvar kaluže, ale jak ji uvidím, když ji obletím, to bude stále vypadat stejně ? A když si uvědomím, že má to jádro někde uvnitř, tak bych si to mohla představit jako jakýsi atom, který má uvnitř jádro. Je to pravda ?
Odpověď:
Má odpověď bude nesmírně laická, neboť jsem ještě žádnou černou díru neviděl. Určitě ale bude vypadat jinak než symbolické malůvky zakřivení prostoru okolo ní v 2+1 dimenzích. Patrně bude vidět záření hmoty do ní nezadržitelně padající, patrně by se v jejím okolí mohl také rozléhat křik nebožáků, které během pádu trhají slapové síly. Tento obrázek by byl však identický ze všech stran. (JD - 27.5.2002)
Ptáte-li se doslova, co UVIDÍTE, pak nic. Vidíte-li totiž před sebou dům, je to proto, že světlo z nějakého vnějšího zdroje dopadá na dům, ODRÁŽÍ se od něj tak, že nějaký ten paprsek Vám dopadne do oka a způsobí ten vjem - to jest, že vidíte dům. Od černé díry se ale žádné světlo neodrazí. Dopadne-li na ni resp. letí-li k ní, pohltí se. Jádrem asi myslíte tzv. horizont, tj. plochu, skrz kterou zevnitř se už nic nedostane ven (neuvažujeme-li kvantové jevy). Ale to je spíš jakási absolutní hranice černé díry než nějaké jádro uvnitř. Asi nejrozumnější je sáhnout po nějaké učebnici, nikoli jen po popularizující literatuře (od toho ostatně učebnice jsou). (JO - 27.5.2002)
