FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«

349) Kde se usadí čajové lístky?22. 05. 2002

Dotaz: Proč se při míchání čaje nakonec čajové lístky usadí okolo středu na dně šálku? (Milan Hofman)

Odpověď: To je velmi zajímavá věc, a do detailů jsem to nikdy nepromýšlel. Zkusme tedy: Odstředivá síla by lístky (těžší než voda) hnala na obvod hrnku. Lístky jsou na jednu stranu strhovány vodou, ale na druhou stranu se třou o dno, které je zpomaluje. (Třecí síla na  čajový lístek působící je větší u jeho kraje vzdálenějšího od středu. Lístek se proto začne otáčet kolem své vlastní svislé osy, tedy souhlasně s obíháním kolem osy hrnku. Stejným mechanismem vznikají slapové síly. ) Nejlepší "souhlas" mezi dnem a proudícím čajem je ve středu (obojí jev klidu), největší nesouhlas je u krajů. Proto zůstávají sedět ty lístky, které se dostanou ke středu hrnku, ostatní se k nim "nabalují".
(J. Obdržálek)   >>>  

350) Hustota mědi21. 05. 2002

Dotaz: Jaká je měrná hmota (g/cm3) mědi? (L. Franc)

Odpověď: V soustavě SI je to 8 960 kg/m3, podle tabulek hodnot prvků v učebnici FYZIKA, Halliday, Resnick, Walker (Prometheus 2001). Samozřejmě mírně závisí na teplotě (přes teplotní roztažnost mědi) a na technologii výroby (elektrolytická, litá, lisovaná,...) Běžná měď (původem elektrolytická) je velmi čistá, takže různost složení se na hustotě moc neprojeví.
(J. Obdržálek)   >>>  

351) Ultrazvukové čidlo15. 05. 2002

Dotaz: Při své práci jsem narazil na ultrazvukové čidlo pro měření ryhlosti větrů a po upravě snímačů i k měření proudění vody v potrubí. Princip měření odhadují na sčítání rychlosti zvuku + rychlosti větrů proudícím rovnoběžně s měřícím přístrojem. Prosím o fyzikální vysvětlení principu, případně jak daný jev matematicky vypočítat. (Drobisz Henryk)

Odpověď: Podle popisu předpokládám, že se měří rychlost a frekvence ultrazvuku v proudícím prostředí. Vypadá to na Dopplerův jev, ale tak jednoduché to není, protože ten závisí na vzájemné rychlosti zdroje a pozorovatele, a ta se tady nemění. Mohlo by to být ale tak, že by se nějak šikovně registroval ultrazvuk odražený např. od strhovaných částic, nehomogenit, bublinek apod., čímž by se to převedlo na rychlost "zdroje v zrcadle". Podobně "měří" netopýr rychlost a směr letu mouchy před sebou. Podrobnosti a výpočty např.viz Halliday, Resnick, Walker: FYZIKA. Prometheus, 2001, kap. 18.8. (str.479 aµ 483)
(J. Obdržálek)   >>>  

352) Částice rychlejší než světlo?13. 05. 2002

Dotaz: Doslechli jsme se, že jsou prý objeveny částice rychlejší, než světlo. Můžete nám k tomu prosím zdělit bližší informace. (Pavel Čejka, Josef Horalek)

Odpověď: To neberte vážně, to jsou takové ty polopravdy -- buď sice pravdivé, ale vytržené z kontextu (např. o virtuálních částicích), anebo někdo něco prostě špatně pochopil. (Anebo taky někdo prostě lže; máme přece svobodu, ne??) Ať je co je, žádná částice nebo signál schopný přenášet informaci se nemůže pohybovat rychleji než světlo, jinak by šlo vytvořit situaci, při níž by důsledek nastal dříve než příčina. (Pokud tohle nevadí, jako při různých modelech v rámci mikrosvěta, tak spánembohem.)

Příklad na tzv. ireálný signál (neschopný přenášet informaci) letící rychleji než světlo (a třeba i nekonečně rychle) si vytvoříte snadno. Jste na stavbě a shora padá prkno, levý konec trochu níž ne pravý. Právě míjí vodorovné prkno, na kterém vy stojíte. V jeho rovině se tedy poprvé objeví v jednom bodě levý kraj padajícího prkna, vzápětí je níž a onen myšlený bod -- průsečník roviny prkna klidného a padajícího (ona je to samozřejmě vlastně vodorovná přímka , ale o to teď nejde) se pohybuje doprava. Padá-li prkno rychlostí V a svírá-li s vodorovným prknem úhel fí, pak průsečník se pohybuje rychlostí V/tg fí. Je-li fí malinké, je rychlost průsečníku obrovská. Je-li fí=0, je rychlost nekonečná (roviny prken se "dotknou všude najednou". Ale zkuste po tom průsečníku přenést nějakou informaci -- když ho tvoří pokaždé jiné molekuly jak dřeva padajícího, tak i stojícího! Podobně je tomu s klasy kývajícími se na poli. Jsou-li "rozfázovány", běží po poli jasná vlna. Jsou-li sfázovány, pohybují se současně všude, a "vlna" je vlastně nekonečně rychlá. Ale pošlete po ní nějakou zprávu.

(J. Obdržálek)   >>>  

353) Jak vzniká magnetismus?10. 05. 2002

Dotaz: Mohli byste mi jasně a přesně vysvětlit, co je a jak vzniká magnetismus? V knížkách se člověk sice dozví to, že magnetismus vzniká při pohybu elektronů nebo podobně,ale jaký je princip vzniku magnetického pole na úrovni kvantové fyziky? Taky jsem někde četl, že tu hrají určitou roli spiny elektronu, fotony apod. (Tomáš Psika)

Odpověď: Podívejte se třeba do velké barevné učebnice FYZIKA (Halliday, Resnick, Walker), čes. překlad Prometheus,2001, do kap. 29 a dalších.

Stručně řečeno: 1) Formulujme otázku nikoli "co je to magnetismus, magnetické pole" apod., protože slovníková odpověď typu "magnetismus je hromadné označení pro jevy související s magnetickým polem" a "magnetické pole je spolu s elektrickým polem nedělitelnou součástí elektromagnetického pole" by vás těžko uspokojila. Otázka "Co je A?" se zodpoví převedením A na B,C,D.. která jsou známá -- nebo která pokládáme za známá a nerozebíráme je takhle obecně (např. čas). Ptejme se raději "jak vzniká magnetické pole, jak se projevuje, co ho ovlivňuje apod." Pak lze říci toto: 2) Některé elementární částice mají vlastnost zvanou elektrický náboj, vyjádřitelnou jako celistvé násobky tzv. elementárního náboje e. Proton má náboj e, elektron --e, neutron 0 (tj. nemá elektrický náboj). Pro úplnost: tzv. kvarky z nichž je mj. složen proton i neutron, mají náboje 2e/3 a --e/3, ale nevyskytují se nikdy samostatně. Náboj soustavy je algebraickým součtem všech nábojů jejich částí a náboj proto můžeme snadno pozorovat i na makroskopické úrovni. 3) Částice s elektrickým nábojem (budeme ji pro stručnost nazývat prostě "náboj") působí na jiný náboj silou. Vykládáme to zavedením pojmu pole:
a) náboj vytváří kolem sebe pole
b) pole se mění (šíří se jeho změny apod.)
c) je-li náboj v (cizím, nikoli jen vlastním) poli, působí na něj síla podle vzorce F = q( E + v x B),
kde q je náboj, v jeho rychlost (vektor), x značí vektorový součin, E vektor elektrické intenzity a B vektor magnetické indukce.
4) Kvantová teorie a) popisuje částici i pole stejnými prostředky, b) vystihuje skutečnost, že některé základní charakteristiky částic (a tedy i polí) se mění nikoli spojitě, ale po jistých dávkách -- kvantech; např. kvantem elmg. pole je foton. Ale i částice samy mohu chápat a popisovat jako kvanta jistých polí. Tím se vysvětluje, že částice téhož druhu jsou v kvantové teorii navzájem nerozlišitelné (asi jako jednotlivé koruny na vašem účtu ve spořitelně). c) dává nám "pohybové rovnice", tj. rovnice, jimiž se příslušná kvantová pole řídí.
5) Některé částice mají vlastnost zvanou spin (samozřejmě rovněž kvantovanou). Ta je spojena jednak s momentem hybnosti, jednak s magnetickým dipólovým momentem. Cokoliv byste potřeboval vědět podrobněji či přesněji, hledejte v (dobrých) učebnicích raději než v (dobré) populární literatuře. (Od toho jsou totiž učebnice, aby vám něco systematicky vysvětlily. Populární literatura má za účel přitáhnout a udržet váš zájem, i když občas jen ozobe ty třešničky z dortu a seriozní základ vám nedá.)

(J. Obdržálek)   >>>