Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 117 dotazů obsahujících »nějaký«
36) Rozpínání vesmíru a rychlost světla
25. 04. 2006
Dotaz: Zdravím. Už delší dobu mi vrtá hlavou následující: Pokud lze určit stáří vesmíru
(cca 14 mld. let) a pokud se nic nepohybuje rychleji než c, pak by podle mých
úvah měl být poloměr vesmíru (vzdálenost od velkého třesku k okraji (pokud
nějaký je)) přesně 14mld. světelných let. Ovšem vesmír je podle toho co jsem
někde četl větší (doufám) než hodnota, kterou jsem uvedl. Proč? Jaká je průměrná
a maximální rychlost rozpínání vesmíru? Předem děkuji. (Jakub Hostinský)
Odpověď: Jako rychlost rozpínání vesmíru se obvykle chápe tzv. Hubblova konstanta, jejíž hodnota je 70 kilometrů za sekundu na megaparsek. Čím jsou tedy dva objekty od sebe dál, tím rychleji se od sebe vzdalují (jsou-li vzdáleny 1 megaparsek, vzroste jejich vzdálenost o 70km každou sekundu, jsou-li vzdáleny 2 megaparseky, vzroste jejich vzdálenost za stejnou dobu o 140km). Ještě bych ale asi měl zdůraznit, že rozpínání vesmíru se znatelně projevuje až na velkých vzdálenostech, jeden megaparsek totiž odpovídá zhruba 3,1·1022m.
Naskýtá se tedy otázka, zda se mohou dva dostatečně vzdálené objekty vzájemně vzdalovat rychleji, než rychlostí světla. Odpověď je kupodivu kladná. Musíme si však uvědomit, že toto vzdalování (způsobené rozpínáním prostoru) není totéž, jako rychlost v klasickém smyslu, jak ji například chápe středoškolská fyzika. Stále platí, že nic nedokáže "předběhnout" foton. Budou-li se tedy dva objekty v důsledku rozpínání vesmíru vzdalovat vůči sobě nadsvětelnou rychlostí, světlo (a tedy ani žádný signál) z prvního z nich nikdy nedoputuje k tomu druhému a naopak.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, proč, když dopadne nějaký předmět do vody, se dělají na
hladině kola, a ne obrazce podle obvodu tohoto předmětu? (ondřej)
Odpověď: Představme si, že do vody plácneme čtvercem. Od jeho okrajů se pryč od něj budou šířit vlny, přičemž ma všechny strany se budou šířit stejnou rychlostí. Podívejme se, jak se tedy budou šířit vlny od jeho stěn a vrcholů. Po nějakém časovém okamžiku se dostanou do míst naznačených modře, pak do míst označených zeleně a ještě později do míst označených hnědou barvou. Čím později se na vlny na vodě budeme dívat, tím méně budou tvořit čtverec a tím více se budou podobat kružnici. Kdyby se na začátku šířily z jediného místa, byla by to kružnice zcela ideální - jelikož ale mají jednotlivé vlnky různou startovní pozici, mají ty, které se šíří od vrcholů čvetrce pořád náskok před těmi od stran čtverce. S narůstajícími vzdálenostmi jsou ale tyto počáteční rozdíly čím dál méně patrné (v porovnání s celkovými vzdálenostmi) a obrazec se tedy čím dál více podobá kružnici.
Exaktněji by šlo také celý problém formulovat a vysvětlit pomocí tzv. Huygensova principu, který praví, že v každém okamžiku lze každý bod na čele šířící se vlny chápat jako nový zdroj vlnění (sekundárních vln). Nový tvar čela vlny v čase o malý okamžik pozdějším lze pak určit jako vnější obálku vln, šířících se z těchto zdrojů.
Dotaz: Jak se dá vypočítat pi třeba na milion desetinných míst?(nějakým vzorcem,nebo
výpočtem) Jak to ten Ludolf vypočítal? (Radek)
Odpověď: Číslo π je pojmenováno po Holanďanovi Ludolphu von Ceulen, který v roce 1596 spočítal π na 20 destinných míst (a později na 35). Používal k tomu starou Archimédovu metodu - obvod kruhu je něco mezi obvodem vepsaného a opsaného „conejvíceúhelníku”.
Označení π pak zavedl slavný matematik Leonhard Euler, ale poprvé ji použil v roce 1706 William Jones ve vydání překladu Newtonových spisů.
K výpočtu lze použít mnoha metod. Kromě již vmíněného opisování a vepisování n-úhelníků například také výraz
π = 2 x (2 x 2 x 4 x 4 x 6 x 6 ...)/(1 x 3 x 3 x 5 x 5 x 7 ...)
Tento výraz však konverguje velice pomalu (tj. přidáváním dalších členů se jen pomalu blíží ke spravné hodnotě), proto se příliš nepoužívá. Pro výpočty je vhodnější použít například
π = 16 arctg(1/5) - 4 arctg(1/239)
a správné hodnoty arcustangenty spočítat pomocí řady
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, jestli záření, které vystupuje z mobilních telefonů má
nějaký vliv na lidské zdraví, např. když nosíte mobil v kapse u kalhot, jestli
to nemá nežádoucí ůčinky na pohlavní orgány. A jestli je možno toto záření nejak
odstinovat. PS: Vzal jsem si na to totiž referát, ale zatím jsem žádné
odpovídající odpovědi nenašel... (Martin Tomek)
Odpověď: Pokud máte telefon pouze zapnutý, ale netelefonujete či nestahujete data, tak telefon prakticky nezáří, jen občas vyšle krátkou zprávu základnové stanici (něco jako "jsem tady"). Trochu jiná situace nastává, pokud telefonem telefonujete - v tu dobu totiž telefon vysílá výrazně více a hlavně déle (po dobu hovoru vyzařuje až několik watů). Teoreticky tedy hrozí největší riziko uchu, hlavě a ruce (držící telefon), neboť ty jsou telefonní anténě nejblíže. Jelikož ale energie pohlcená hlavou telefonisty je v podstatě pro přenos hovoru/dat ztracena, snaží se výrobci telefonů navrhovat antény právě tak, aby do hlavy telefonisty (při standardním držení) šlo co nejméně záření.
Ačkoli tedy určitá hypotetická možnost ovlivnění lidského zdraví zářením mobilních telefonů je, není mi známo, že by byla klinicky prokázána. Rozhodně pak nepředstavuje žádné velké riziko - to už bych se například více bál zánětu šlach při velmi nadměrném psaní SMS na klávesnicích telefonů.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat jaká je výsledná energie (rázová síla) působící na
dynamické lano v případě pádu horolezce(tuhé těleso) m = 80 kg v délce 4,6 m
volného pádu z nulové rychlosti, v případě že lano je délky 2,6 m(závaží je nad
bodem uchycení lana a lano vede přes karabinu radius 5 mm ), bohužel neznám
konstantu pružnosti lana k ??? Alespoň přibližně. (Tento test je normovaný test
lan, kdy je uváděna maximální přípustná rázová síla do 12kN a maximální
prodlužení lana je tolerováno do 40%.)A ještě poprosím o nějaký internetový
odkazjestli nějaký znáte. Děkuji (teoretik)
Odpověď: Výsledná maximální síla je u každého lana jiná, výrobce se ji zpravidla snaží udělat menší než povoluje norma, ale udělat lano příliš pružné by zase narazilo na velké prodloužení. Tj. konkrétní lano má konkrétní velikost rázové síly, určitě bude ale fluktuovat výrobek od výrobků a určitě bude také ovlivněna stárnutím.
Prakticky je ovšem rázová síla drasticky ovlivněna způsobem jištění a frekvencí
zakládání jistících prostředků - nejlépe je ve slušném oddíle absolvovat trening chytání pádu a vidět, co udělá s lanem a jističem například desetimetrový pád 80 kg železa.
Anžto se deklarujete jako teoretik, podívejte se u nějakého konkrétního lana na
statické prodloužení (to se rozumí při zatížení 80 kg u jednoduchého lana), z toho spočítáte snadno vaše k, pak uvažte bilanci energie při testovacím pádu a dojdete k nějaké pádové síle a prodloužení při ní. Pravděpodobně se bude lišit od udávané pádové síly a od udávaného prodloužení, neboť deformace bude stěží přesně lineární.
