Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 42 dotazů obsahujících »tono«
1) Rychlost volného pádu
06. 02. 2011
Dotaz: Proč padají všechna tělesa k Zemi stejnou rychlostí, když je toto
přitahování způsobeno gravitační silou, jejíž velikost závisí na
hmotnosti tělesa? (Pavel Forejt)
Odpověď: Dobrý den, tomu, že všechna tělesa padají k zemi stejně rychle, je třeba
rozumět tak, že padají se stejným zrychlením, nikoliv rychlostí. Máte
pravdu, že vztah pro gravitační sílu závisí na hmotnosti padajícího
tělesa. Vyjádříme-li však sílu pomocí Newtonova zákona síly (tedy,
F=m·a. kde F je síla, m hmotnost tělesa a a zrychlení), dáme oba vztahy do
rovnosti, hmotnosti padajícího tělesa se na obou stranách rovnice vykrátí.
Zrychlení v gravitačním poli tak nezávisí na hmotnosti padajícího
tělesa. Ale pozor, pokud budem uvažovat vliv prostředí, tedy odporové
síly, nemůžem už toto tvrdit.
Dotaz: Dobrý den, měl bych dotaz týkající se chemie. Zajímalo by mě proč
amoniak (NH3) zapáchá, když se skládá z vodíku který je bez zápachu a
dusíku který rovněž nezapáchá. Odpovězte mi prosím na e-mail Děkuji (Michal)
Odpověď: Nejprve je třeba si vyjasnit, že amoniak se neskládá z vodíku (nepáchnoucího
plynu) a dusíku (nepáchnoucího plynu), smísíme-li totiž tři litry vodíku a
litr dusíku, nedostaneme amoniak, nýbrž čtyři litry směsi dusíku a vodíku,
tj. opět nepáchnoucí směs. Ke vzniku amoniaku je třeba, aby proběhla
chemická reakce, při níž vodík přestane být vodíkem (ve smyslu plynu, prvku
s oxidačním číslem 0) a dusík přestane být dusíkem (plynem, tedy prvkem s
oxidačním číslem 0), jejich valenční elektrony se přeskupí, vzniknou
chemické vazby, vodík dostane kladné oxidační číslo a dusík záporné. A
protože už není přítomem ani vodík, ani dusík jako prvky (plyny), nelze
vlastnosti výsledné sloučeniny odvozovat od vlastností těchto výchozích
plynů - už s nimi nemá nic společného. (Vezměme si ilustrační příklad
sirouhlíku, snadno se vypařující smradlavé a jedovaté kapaliny, která přece
také nemá už od pohledu nic společného s uhlíkem - černým nerostem - a
sírou - žlutým nerostem. Chemickou reakcí se původní uspořádání valenčních
elektronů, které je především zodpovědné za vlastnosti, ztratí, nastane nové
a s ním i nové vlastnosti.)
Nyní k otázce zápachu: aby sloučenina zapáchala, musí být splněny dvě
podmínky. Jednak se musí snadno vypařovat, aby se nám dostala do nosu (proto
uhlík nebo křemen nezapáchají), jednak musíme mít v nose čidla registrující
právě tuto sloučeninu (proto nezapáchá voda, kyslík, dusík a další běžné
složky vzduchu, které není třeba cítit, protože bychom je cítili naprosto
neustále a to není žádná smysluplná informace pro náš mozek - proto výskyt
těchto látek pomocí čichu lidský organismus vůbec nesleduje, nemáme na ně
čidla). Proč něco cítíme a něco ne, to je podle mého názoru především
záležitost evoluční - naučili jsme se cítit to, co je pro nás potřebné a
vhodné (jídlo, čerstvý vzduch, sexuální signály opačného pohlaví - feromony
a pod.), a také to, co je pro nás nebezpečné (amoniak, sirovodík, hnilobu a
mrtvoly, výkaly, organická rozpouštědla). Tj. amoniak cítíme proto, že je to
jed a je dobré ho zaregistrovat dříve, než jeho koncentrace přeroste
smrtonosnou mez, abychom mohli včas utéct. Bohužel to tak neplatí vždy -
některé látky ucítíme až při dávkách vyšších, než je smrtelná, některé
necítíme vůbec, například oxid uhelnatý, na jehož přítomnost nás neupozorní
zápach, ale malátnost, ospalost a nakonec smrt.
Dotaz: Dobrý den, ve hvězdách dochází převážně ke skladným reakcím vodíku a helia, za
podmínek nepředstavitelných (teplota, tlak, atd..). Stále se ale jedná o lehké
prvky s nízkým počtem částic. V jakém prostředí tedy musely vznikat prvky s
vysokým obsahem protonů (olovo, zlato, rtuť, atd..) v takovém množství jaké jsou
na Zemi, příp. ve vesmíru. (Vladimír)
Odpověď: Ke šlučování (fůzi) atomů lehčích prvků skutečně dochází především v nitru hvězd. Nejčastějším dějem je slučování atomů vodíku a jeho přeměnu na hélium (tzv. proton-protonový řetězec), zejména u hmotnějších hvězd pak dochází (především v pozdějším stádiu vývoje hvězdy) i ke tvorbě těžších prvků - nejtěžším takto vzniklým prvkem je ale železo, protože cokoli těžšího než železo už je pro hvězdu energeticky nevýhodné (těžší prvky se naopak vyplatí štěpit, cehož využívají například atomové elektrárny štěpící zejména uran). Těžší prvky vznikají jinak, předpokládáme, že většina těžších prvků vzniká jako vedlejší produkt při tzv. výbuchu supernov, gigantické explozi na konci hvězdného "života".
Krabí mlhovina je pozůstatek výbuchu supernovy v roce 1054. Zdroj: cs.wikipedia.org
Dotaz: Dobry den, chcela by som Vas poprosit o nejake informacie ohladom radioizotopov
jodu, vsade nachadzam len zmienky o I132, prip. I129. Co ostatne maju nejake
prakticke vyuzitie? (Barbora)
V přírodě se vyskytuje pouze jediný z nich, 127I, všechny ostatní
jsou připraveny uměle.
Radioizotopy jodu se využívají prakticky výhradně v nukleární medicíně,
imunoanalýze, farmakologii a biochemii, a to buď ke značkování molekul pro
potřeby sledování jejich chování v živém organismu či pro lékařskou
diagnostiku (zobrazování tkání a orgánů, do kterých se takto označené
molekuly dostanou), anebo jako léčebné preparáty - zářiče při léčbě
nádorových onemocnění, které se ukládají v nemocné tkáni a svým zářením ničí
nádorové buňky, aniž by příliš poškozovaly zbytek těla. Nejčastěji
používanými izotopy jsou:
123I - využíván v lékařské diagnostice při zobrazovací metodě
SPE(C)T (jednofotonová emisní (počítačová) tomografie), tedy tomografii
(snímkování složeném z jednotlivých řezů) založené na sledování záření z
použitého radionuklidu. Podle intenzity záření lze usuzovat na aktivitu
buněk příslušné části zkoumaného orgánu, a tím odhalit patologické změny ve
funkci orgánů, sledovat aktivitu jednotlivých částí mozku a podobně.
125I - používá se při vývoji radiofarmak ve fázi "in vitro"
(experimenty mimo živý organismus) a jako zářič při léčbě nádorových
onemocnění.
131I - používán běžně při diagnostice a léčbě onemocnění štítné
žlázy, dále též k vyšetření funkce ledvin. (132I se dříve
používal při léčbě onemocnění štítné žlázy, dnes je nahrazován výše
zmíněnými izotopy.)
V poslední době se využívají i izotopy 124I a 122I,
které se rozpadají za uvolnění pozitronu, pro potřeby pozitronové emisní
tomografie (PET, analogie výše zmíněné SPET) - tedy v diagnostice k
zobrazování tkání, orgánů a jejich funkcí. A konečně izotop 122I,
který má, díky velmi krátkému poločasu rozpadu (3,6 minuty) v medicíně pouze
omezené použití.
Tyto izotopy se pro lékařské účely vyrábějí v urychlovačích nebo jaderných
reaktorech a do těla pacienta se dostávají vázané v podobě různých
chemických látek injekčně nebo perorálně.
Za zapůjčení literatury a odbornou pomoc děkuji doc. RNDr. Ladislavu
Lešetickému, CSc. z Katedry organické a jaderné chemie Přírodovědecké
fakulty UK.
Dotaz: Dcera mě zaskočila dotazem k pokusu, který jim pro navození zájmu o fyziku
předvedl učitel na ZS. Jedná se o známou soustavu kuliček na závěsech. Kuličku
na kraji vykloním, pustím... předávaná energie a hybnost se přenese přes ostatní
kuličky a dojde k odskočení poslední... a tak pořád dokola (samozřejmě dochází
ke ztrátám, po čase se soustava zastaví). Dcera se mě však ptala, proč, když
vychýlím na jedné straně třeba 2 kuličky, přenese se "vzruch" přes ostatní a na
konci se opět "odtrhnou" 2 kuličky a ne jedna, která by vyletěla výš, díky tomu,
že by získala energii od 2 kuliček. Její odpověď zněla přesně jinak... Doslova
se mě ptala: "Mami, jak můžou ty kuličky na konci vědět, že jsem pouštěla 2
kuličky a mají teda taky 2 vyskočit". Přišlo mi to úsměvné, ale jen do okamžiku,
než jsem vlastně zjistila, že ji nedokážu odpovědět. (Jana)
Odpověď: Vámi popsaná hračka se obvykle označuje jako rázostroj nebo jako Newtonova kolébka či houpačka. V podstatě jste si odpověděla sama, ačkoli si to neuvědomujete - správně jste zmínila, že si kuličky předávají energii a hybnost. Kdyby vyletěl jiný počet kupiček, něž kolik jich na druhé straně kolébky dopadlo, nebyl by dodržen buď zákon zachování energie nebo zákon zachování hybnosti. Například kdybychom pustli 2 kuličky a na druhé straně odskočila jen jedna, musela by odskočit s rychlostí √2·v0 (dle zákona zachování energie) a zárověň s rychlostí 2v0 dle zákona zachování hybnosti - a to je spor, jedna kulička odskočit nemůže. Jediné řešení, které přírodní zákony umožňují (a které tedy nastane), je odskočení 2 kuliček.
Pokud jste tento pokus neviděli, podívejte se na tyto videonahrávky.
