FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«

344) Kyvadla28. 05. 2002

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.
(J. Obdržálek)   >>>  

345) Stáří vesmíru28. 05. 2002

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).

(J. Obdržálek)   >>>  

346) Polarizace světla27. 05. 2002

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.

Další zajímavosti nejen o polarizaci světla se můžete dočíst na webu na adrese: http://www.gjr.cz/~pisarp/vyuka/vlneni/index.htm

(J. Obdržálek)   >>>  

347) Černá díra27. 05. 2002

Dotaz:

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)

(J. Dolejší, J. Obdržálek)   >>>  

348) Teorie relativity27. 05. 2002

Dotaz: Něje mi jasna táto vec: Čo vlastně zistil Einstein, a) ze zakryvenie časopriestoru spôsobuje gravitáciu, alebo b) že gravitácia spôsobuje zakryvenie? (Marek K.)

Odpověď: Ve "speciální teorii relativity" (zabývající se inerciálními systémy) je jeho hlavním přínosem to, že Lorentzovy transformační rovnice nejsou jen nějakou zajímavostí elektromagnetického pole (světla), ale že vyjadřují nejobecnější vztah - vzájemné propojení prostoru a času, tedy prostoročas.
"Obecnou teorii relativity" budoval celou od začátku; pochopitelně, že poté ji začali rozvíjet i dotvářet další. Einstein v ní ukázal, že to, co se nám jeví jako gravitace a co popisujeme jako gravitační půsopení, lze popsat vnitřními metrickými vlastnostmi prostoročasu, totiž tak, že je prostoročas zakřivený (metrika v něm není eukleidovská). Podrobnosti v každé učebnici obecné teorie relativity, např. Kuchař K.: Základy obecné teorie relativity. Academia Praha, 1968
(J. Odbržálek)   >>>