FyzWeb  odpovědna

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

nalezeno 12 dotazů obsahujících »trubici«
11) Komínový efekt27. 05. 2002

Dotaz: Jak funguje komínový efekt? Proč komín táhne vzduch vzhůru, i když není (třeba v kamnech) zatopeno? Proč nefunguje normální cirkulace vzduchu jako je to mimo komínů, resp. proč je to tak markantní? (Dave Čandra)

Odpověď: Vyzkoušejte si to na jednoduchém pokusu: Vezměte alobal a naviňte ho ve dvou nebo třech vrstvách například na trubku od vysavače. Vzniklou trubici vytvarujte opatrně podle obrázku. Potom zapalte svíčku a vnitřek trubice zahřejte plamenem svíčky, jak vidíte na obrázku. Asi po 10 sekundách dejte trubici spodním otvorem vedle plamene svíčky. Pozorujte, co se s ním děje.
Dokud byla uvnitř komína teplota vzduchu stejná jako všude kolem, plamen svíčky směřoval nahoru. Jakmile se vzduch uvnitř ohřál a začal proudit komínem, strhával plamen svíčky s sebou. Tím se v komínu udržovala vyšší teplota a proudění vzduchu.
Pokud je vzduch v komínu zahřátý, strhává plamen. Proto krb i kamna správně fungují teprve tehdy, když je komín již zahřátý! Ucpěte komín nahoře rukou a pozorujte, co dělá plamen. Zkuste nyní na okamžik vzdálit komín od plamene a pak ho zase přibližte zpět. Co pozorujete? Jakmile ucpete komín nebo ho vzdálíte od svíčky, plamen se zase srovná a míří směrem vzhůru. Když potom otvor uvolníte nebo dáte komín zase zpět, plamen opět zamíří dovnitř.
(MU - 27.5.2002)

Je-li v kamnech zatopeno, pak horký vzduch (při stejném množství) zaujímá větší objem, a je tedy lehčí, porovnává-li se to na objem. Proto stoupá vzhůru. I když není zatopeno, ale když je ve výšce ústí komína vítr, pak se nasává vzduch z komína podle Bernoulliho rovnice: v proudové trubici rovnoběžné se Zemí a dotýkající se ústí komína je vyšší vodorovná složka rychlosti vzduchu (oproti nulové v komíně) spjata s menším tlakem, a tím se z komína vzduch vysává. Není-li právě vítr, pak ještě chvilku proudí vzduch setrvačností, ale přestane, a komín "netáhne".(JO - 27.5.2002)

(M. Urbanová, J. Obdržálek)   >>>  
12) Michelson-Morleyův pokus27. 05. 2002

Dotaz: Michelson-Morleyho experiment. Otazka: Dlhsiu dobu prevadzam meranie Michelsonovym interferometrom, z nameranych vysledkov som zistil, ze pre vsetky merania s tymto interferometrom plati Snellov zakon. V slavnom Michelson-Morleyho experimente je v matematickom vyjadreni pre pohyb svetelnych lucov v ramenach interferometra ignorovany Snellov zakon . Snellov zákon definuje, rýchlosť svetelných lúčov v hmotnom prostredí ako c/ n , kde n je indexom lomu svetla hmotného prostredia . Vo výpočte pre posun interferenčných prúžkov je nesprávne udávaná rýchlosť svetelných lúčov v ramenách interferometra ako c , čo je rýchlosť svetla vo vákuu. V Michelson-Morleyho experimente sa v ramenách interferometra vákum nenachádza. Michelson - Morleyho experiment bol meraný vo vzduchu, preto svetelné lúče v obidvoch ramenách interferometra sa pohybovali vo vzduchu. Vzduch v obidvoch ramenách interferometra je v kµude voči interferometru, preto rýchlosť svetelných lúčov voči interferometru je v obidvoch ramenách c/n. Rýchlosť pohybu interferometra voči zdroju svetla nemá vplyv na rýchlosť svetelných lúčov v ramenách interferometra, lebo rýchlosť svetelných lúčov v obidvoch ramenách interferometra je určená len indexom lomu svetla vzduchu v ktorom sa svetelné lúče pohybujú. Posun interferenčných prúžkov pri otočení Michelsonovho interferometra o 90 stupňov nenastal, lebo rýchlosť svetelných lúčov voči interferometru je v obidvoch ramenách konštantná c/n, po celú dobu otáčania interferometra. Je potom kontrakcia dĺžok v smere pohybu tak ako ju definoval Lorentz kontraktačnou hypotézou pre Michelson – Morleyho experiment správna ? (Jozef Babiak)

Odpověď: Pane Babiaku, velice jste mne svým dotazem potěšil (a jak doufám, potěším velice i já Vás svou odpovědí). Potěšilo mne totiž, že jste si všiml skutečnosti, která je sice - když o ní víme - jasně na očích, ale přitom - když o ní nevíme - si ji zpravidla ani neuvědomíme: že totiž pracovat v evakuované trubici by bylo další technickou komplikací už tak jemného pokusu. A teď ta potěšující odpověď: I když přesně vzato má světlo ve vzduchu rychlost jinou než ve vakuu, na průkaznosti M-M pokusu to nic nezmění. Proč? Lze samozřejmě opakovat všechny teorie tohoto experimentu a všude užívat c/n místo c; dostali bychom nové vzorce pro posuv proužků odpovídající příslušné teorii. Nejjednodušší je ale uvážit, že z teorie relativity plyne, že k žádnému posuvu proužků nemůže dojít (jinými slovy, že posuv je roven nule). Potom je zřejmé, že toto platí i tehdy, šíří-li se světlo jinou rychlostí než oněch 299 792 458 m/s, samozřejmě za předpokladu, že tato rychlost je stejná ve všech směrech (tj. že vzduch je izotropní). Je-li tedy nulový posuv proužků v M-M pokusu i při pokusu prováděném ve stojícím vzduchu, je to potvrzením všech teorií, které počítají se světlem ve vakuu v tomto pokusu.
Bylo by také možno provádět celý pokus např. ve vodě, tedy s rychlostí světla podstatně nižší než ve vakuu; opět by nemělo dojít k posuvu proužků, protože voda je izotropní. Samozřejmě by voda musela během pokusu vůči aparatuře stát, jinak by směr jejího pohybu byl "privilegovaným směrem". Pohyb světla v proudící vodě byl samozřejmě také experimentálně ověřován, viz. Fizeauův "strhovací koeficient". Samozřejmě že teorie relativity ho vysvětluje taky, a mnohem jednodušeji: prostě Lorentzovou (a ne Galileovou) transformací do systému spojeného s pohybující se vodou.
(J.Obdržálek)   >>>  
<<< novější