Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 92 dotazů obsahujících »vakuu«
60) Voda ve vakuu
12. 12. 2003
Dotaz: Chtěla bych poradit s odpovědí na otázku studenta. Co se stane, když naplním
plastovou lahev ve vakuu vodou a otočím jí? Vyteče voda či nikoliv? (Miroslava Vaicova)
Odpověď: Předně, ve vakuu voda nemůže existovat v kapalném stavu. Kdybychom to ale
připustili, tak za existence gravitačního pole voda pochopitelně vyteče,
neexistuje žádná síla, která by působila proti gravitaci.
Dotaz: Dobrý den, rád bych se zeptal jaký je správný překlad výrazu: Slight vacuum. (Jan Sýkora)
Odpověď: AVS (Americal Vacuum Society) toto neužívá. Užívá pro vakuum následující
označení:
low (nízké) do 103 Pa,
medium (střední) mezi 103 až 10-1,
high (vysoké) mezi 10-1 až 10-4,
very high (velmi vysoké) mezi 10-4 až 10-7,
ultra high (ultra vysoké) mezi 10-7 až 10-10.
Je ovšem pravda, že ne všichni (zvláště v Evropě) to dodržují.
Slight coby "mírné" bych si tipnul na to nízké (low).
Dotaz: Prosím poraďte mi s odpovědí na následující dotaz, sám jsem nebyl tazatele
schopen uspokojit. Jakým způsobem je zajištěno, aby po vzniku antičástice
nedošlo okamžitě k anihilaci s její částicí. Dočetl jsem se v nějakém
časopise, že se k tomu používá tzv. magnetická past. Ale jestli je to tak,
proč právě magnetické pole, případně jak to funguje? Stačil by mi i odkaz na
nějaké webové stránky, sám jsem při hledání neměl štěstí. (R. Petr)
Odpověď: Pravděpodobnost, že vzniklá antičástice anihiluje s jinou částicí, je
dána účinným průřezem této interakce a hustotou potenciálních terčů, tj.
zde partnerských částic. Takže když necháte antičástici létat ve vakuu,
nemá s čím anihilovat. Můžete ji třeba pustit do vesmíru, když si ji
chcete udržet v dohledu v nějaké vakuové nádobě, musíte ji tam donutit
zůstat - musíte ji tam udržet. Když bude ona antičástice nabita, můžete ji
ve své vakuové pasti držet pomocí magnetického a/nebo elektrického pole.
To se skutečně dělá. Napište do hledače slova jako "antiparticle" "trap"
nebo "magnetic trap".
Dotaz: Chtěla jsem se zeptat, jak je to s volným pádem, jestli těleso
dosáhne nějaké maximální rychlosti (pokud ano, jak se zjistí její
hodnota) a pak už jenom tuto rychlost dodržuje, nebo jestli až do
konce pádu zrychluje. (Jana Wernerová)
Odpověď: Ve vakuu pod vlivem gravitačního pole by se těleso zrychlovalo až k
rychlosti světla (pokud by někam nespadlo dříve), ve vzduchu kromě tíhy
působí právě odpor vzduchu, takže se rychlost stabilizuje na takové
hodnotě, kdy je odpor právě rovný tíze. Takže parašutista ve stabilizované
poloze padá stálou rychlostí snad okolo 50 m/s, jestli si to dobře
pamatuji, když poletí jako šipka, bude mít více. Kapky deště se taky
neurychlují pořád, jak ostatně víte z toho, že například z mraku kilometr
nad vámi nedopadají rychlostí v=odmocnina(2gh)=140 m/s (experimentálně to
lze srovnat například tak, že vystrčíte za deště tvář v autě na dálnici
(já bych si vzal dobré brýle).
Dotaz: Zajímalo by mne, zda je pravda, že kulka vystřelená vodorovně z dané
výšky letí déle, než kdyby byla ze stejné výšky upuštěna. A proč? (Honza)
Odpověď: Odpor vzduchu je úměrný druhé mocnině rychlosti. Proto odpor vzduchu
kulky padající svisle dolů z malé výšky je relativně malý. Např. při
pádu z výšky 5 m je téměř zanedbatelný (doba pádu cca 1s).
Na kulku startující vodorovně rychlostí např. 200 m/s je ale odpor
mnohem větší a protože kulka neletí vodorovně, ale vektor její
rychlosti je čím dál více skloněn k zemi, opačně namířený odpor
vzduchu má složku mířící nahoru a ta je vzhledem k velké rychlosti
větší, než odpor při volném padání. Pohyb k zemi je proto oproti pádu
s nulovou počáteční rychlostí vzduchem více zbržďován. Kulka letí
déle. Co platí pro vzduch ale neplatí pro vakuum. Tam obě kulky
dopadnou na zem současně.
(M.Rojko)
Reakce na odpověď:(4.5.2004) Radim Pospěch
Zdá se mně, že
Vaše vysvětlení není správné. Myslím, že obě kulky dopadnou na zem za stejnou
dobu. V každém bodě dráhy kulky lze přece vektor její rychlosti rozložit do
složky vodorovné a svislé, svislá rychlost je pak stejná pro kulku vystřelenou i
pro kulku volně padající. Stejně pak je možno rozložit i síly - gravitační a
odporu vzduchu. Svislé složky sil a rychlostí jsou pro oba případy pořád stejné,
proto dopadnou kulky na zem stejně. Tolik, pokud bereme v úvahu jen gravitaci a
odpor homogenního prostředí. Ve skutečnosti se uplatní aerodynamické efekty při
obtékání kulky (rozdílný tvar a působení vírové oblasti nad kulkou), které
zřejmě způsobí, že vystřelená kulka dopadne přece jen později. Laicky, kulka
bude tak trochu "plachtit", podobně jako vržený oštěp.
Odpověď:
Vážený kolego,
chyba ve Vaší úvaze tkví v tom, že složku odporu vzduchu musíme
počítat ze čtverce velikosti vektoru rychlosti a ne jednoduše jen ze
složek rychlosti. To jde jen v případě, že rychlosti proudění kolem
tělesa jsou laminární a odpor prostředí lze počítat ze Stokesova
vztahu (lineární závislost odporu na rychlosti). Svou úvahu jsem
ověřil tím, že jsem pohyb obou kulek namodeloval na počítači.
Je to ale vidět rovnou ze vztahů pro ypsilonovou složku zrychlení
bržděného pohybu: ay= -g-konst*v2*(vy/v), která je menší než
ay = g - konst*u2, kde u je okamžitá rychlost svislého vzduchem
bržděného pádu. ( v byla okamžitá rychlost letící vystřelené
kulky). Můžete si to v Excelu snadno namodelovat. Platí to
samozřejmě i pro kulatou kulku. Efekty tvarové
jsem ve své odpovědi neuvažoval.
