FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 365 dotazů obsahujících »jev«

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)   >>>  

354) Kývající se čáp06. 05. 2002

Dotaz: "Kývající se čáp." Čáp je skleněná figurka naplněná zčásti éterem a zčásti vzduchem (snad, nebo se jedná o vakuum). Je hermeticky uzavřená. Figurka čápa má přibližně uprostřed horizontálně umístěnou skleněnou tyčinku - osu otáčení. Čáp stojí na stojánku tak, že baňka s kapalinou je nejníže a hlava se zobákem nejvýše. Stojánek umožňuje figurce kývavý pohyb dopředu a dozadu. Středem figurky prochází vertikálně trubička, kterou se, v důsledku kapilárních jevů (snad), éter pomalu dostává vzhůru. Přesáhne-li kapalina v trubičce úroveň osy otáčení, čáp se převáží a zobákem zamíří k zemi. Ve vodorovné pozici se na místě, kde by se čáp dotkl zobákem podložky se nachází sklenička s vodou do níž se zobák trochu ponoří. V tomto momentě se éter v trubičce přeleje zpět do baňky a čáp se vrací do rovnovážné polohy. Pokud čápa neznáte, těžko si jej asi z mého krátkého popisu představíte. Možná bude lepší zeptat se někoho, kdo jej zná a kdo vám ho popíše, popř. nakreslí. Zajímá mě jak se do tohoto systému dostává energie a zda by "čápa" nešlo využít k získávání energie. (Jan Bošota)

Odpověď: Čáp je skoro dokonale vyvážená houpačka se zadkem jen nepatrně těžším. V zadku je trochu kapalného éteru. V místnosti se teplým vzduchem pták ohřeje, éter se trochu vypaří a těžší hlava klesne do nádobky s vodou. Kdyby voda měa stejnou teplotu jako vzduch v místnosti, tak je konec představení a ptáček takhle zůstane pít. Když je ale voda studenější nežvzduch, éter zkapalní a těžší zadek zase zvedne hlavu ptáka z napajedla. Jde vlastně o tepelný stroj, vzduch v místnosti je ohřívač, voda v napajedle chladič.
(M. Rojko)   >>>  

355) Dalekohled06. 05. 2002

Dotaz: Zajímalo by mě, jestli by se dal nějak jednoduše sestavit dalekohled na základní pozorování planet,hvězd a komet. Víte o nějakých webových stránkách, kde by se dalo něco takového najít? (Jan Sukup)

Odpověď: Milý Jane, informace o dalekohledech můžete najít na následujících stránkách:
http://hp02.troja.mff.cuni.cz/~urbanova/tel.htm, http://www.quido.cz/objevy/dalekohled.htm
http://mujweb.atlas.cz/www/item/astro3.htm, http://zcu.cz/~smid/stroje/stroje.htm
Stačí do vyhledávače napsat heslo "dalekohled" nebo "telescope" a můžete najít řadu dalších článků.
(M.Urbanová)   >>>  

356) Setrvačník02. 05. 2002

Dotaz: Pravou i levou rukou uchopím přední zdemontované kolo jízdního kola za osku a prudce jím roztočím o zem. Jednou rukou ho pak klidně mohu pustit, držím ho pouze jednou rukou,a to dokonce takovým způsobem, že mi leží na prstu. Kolo nespadne a drží stejný směr. Proč je tomu tak, souvisí stabilita jedoucího cyklisty s tímto jevem? (K.Balvar)

Odpověď: Jev, který popisuješ souvisí s tím, že na osu ROZTOČENÉHO setrvačníku působí tíha tak, že stáčí osu rotace VE VODOROVNÉM směru. Na prstě nebude tedy kolo s osou mířící stálým směrem, ale bude osa rotovat ve vodorovné rovině. Ještě lépe to bude vidět, jestliže kolo místo podepření prstem pověsíš za provaz. Rovnováha na kole s tím úzce souvisí. Když se kolo nakloní např.doleva, způsobí zemská tíže pootočení osy kola doleva a kolo se bude nadzvedávat.
(M. Rojko)   >>>