Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 22 dotazů obsahujících »dopadající«
1) Pokrytí Země solárními panely
23. 04. 2009
Dotaz: Dobrý den. Chvála Vašim stránkám. Mám dotaz na solární panely. Resp. je
síla a svit slunce dopadající na zemi dostatečná natolik, aby se "uživil"
vzrůstající počet solárních panelů a nemělo to zároveň vliv na
životní prostředí? Přeci tím, že prostřednictvím solárního panelu
odeberu část tepelné energie, se ta ztráta musí někde odrazit (bráno
samozřejmě ve velmi velkém měřítku). Nebo - kolik solárních panelů,
berme třeba plochu země v procentech, je možné pro panely využít? V
počátcích průmyslové revoluce, resp. využívání fosilních paliv jsme
také neměli představu jak to zde bude za "pár" let vypadat. Děkuji za
jakoukoli odpověď. johnns (johnns)
Odpověď: Osobně bych zrovna v tomto problém neviděl. Energie (svit) dopadající na zemský povrch ze Slunce se buď odrazí pryč nebo se nějakým způsobem pohltí a v konečném důsledku přemění na teplo. Pokud část pohlcené energie přeměníme na elektřinu a tou elektřinou budeme něco pohánět, akorát jsme do řetězce vložili další mezikrok - i tou elektřinou si nakonec nějak zatopíme (přímo, formou ztrát, ...). Neříkám, že se instalací solárních panelů mnoho věcí nezmění, ale stejně tak se již v minulosti mnohé změnilo, když jsme pokryli obrovské plochy asfaltem (silnice), střešními krytinami, ale třeba i zoranými poli (což představuje značnou změnu vlastností povrchu oproti původnímu stavu) ... pokryt podobně rozsáhlé plochy solárními články se už třeba jen kvůli jejich ceně ještě dlouho nepodaří.
Dotaz: Dobrý den, chtěla bych se zepatat, jaká část energie vyzářená Sluncem je
pohlcována povrchem Země? Dovedeme celou tuto část technicky využít? Děkuji (Chelsie)
Odpověď: Na povrch Země směřuje méně než jedna miliardtina (1/1000000000) slunečního záření, zbytek je Sluncem vyzářen do ostatních směrů prostoru. Z dopadajícího záření (tedy z oné miliardtiny) je ale nezanedbatelná část (desítky procent) rovnou odražena pryč do vesmíru mraky a povrchem Země, teprve zbytek se nějakým způsobem využije k ohřátí (resp. udržení relativně stabilní teploty) Země.
I z toho, co zbyde (z oné miliardtiny zmenšené o odrazy do vesmíru) však člověk nedokáže v současnosti technicky využit více než několik tisícin procenta.
Dotaz: Dobrý den, měl bych dotaz, když vystřelím náboj ze střelné zbraně (klasický 9mm
projektil) kolmo vzhůru a dejme tomu, že střela dopadne zpět na místo výstřelu
(zanedbáme odchýlení větrem). Je energie, tak velká že by zabila člověka? V
knížce o balistice jsem se dočetl,že by člověka nezabila.Jak to tedy je?Předem
děkuji za odpověď! (Jan Malotin)
Odpověď: Vážený pane,
na Váš dotaz odpovím následujícím příkladem:
Mějme např. 9 mm náboj se střelou o hmotnosti 9 gramů, vystřelenou kolmo vzhůru rychlostí 360 m·s-1. Takto vystřelená střela doletí do výšky cca 800 m. Z této výšky zpět na zem pak dopadne rychlostí cca 70 m/s. Obecně problematické je hodnocení účinku střel na živé tkáně. Je zřejmé, že účinek bude ovlivněn řadou faktorů - konstrukcí a materiály střely, vlastnostmi zasažené části těla atd. Pro posouzení účinku, který nelze bez bojového použití prakticky ověřovat, se používá celá řada nejrůznějších kritérií, např.:
na nechráněnou živou sílu v polním stejnokroji je nutná kinetická dopadová energie střely min. 100 J (samozřejmě, že živá síla má i méně odolné části). V našem případě má střela energii 0,5·9·10-3·702 = 22,05 J
na nechráněnou živou sílu v polním stejnokroji je nutná specifická dopadová kinetická energie střely min. 1 MJ·m-2. V našem případě je tato dopadová kinetická energie vztažená na jednotku příčné plochy střely 22,05·4/[3,14·(9·10-3)2] = 0,35 MJ/m2
řada dalších kritérií je uvedena např. v knize Kneubuehl, B.P.: Balistika. Naše vojsko Praha. 2004. ISBN 80-206-0749-8. Jedním z uváděných kritérií je tzv. PIR kritérium, které by mělo být větší než cca 50. V našem případě je pouze cca 6.
Závěr: Takto vystřelená střela bude po dopadu na zem proti živé síle prakticky neúčinná (neřešíme zde malou pravděpodobnost zásahu oka či krční tepny).
(doc. Ing. Stanislav BEER, CSc. z Univerzity Obrany v Brně)
Dotaz: Dobrý den, mám dotaz ohledně východu a západu slunce. Na jaře se u nás stále
dříve rozednívá a večer později stmívá. Na podzim je to naopak. Nedává mi však
smysl, proč v těchto dnech (trvá to zhruba od 15. prosince do 5. ledna, se ráno
stále rozednívá později, ale zároveň se začíná už i později stmívat. Například:
slunce vychází v 7.56, 7.57, 7.58 a zapadá v 15. 58, 15.59, 16.00... Díky za
odpověď. (Martin)
Odpověď: Ačkoli lidé celé věky používali sluneční hodiny k určování a měření času, ukazuje se, že Slunce není pro měření času příliš šťastná volba. Pohyb Slunce po obloze je totiž v průběhu roku značně nerovnoměrný. Postavíte-li si sluneční hodiny, budou se vám oproti klasickým hodinám občas předbíhat a jindy se zase opozdí (a to třeba až o čtvrt hodiny na jednu či druhou stranu, v závislosti na roční době). V důsledku této nerovnoměrnosti pohybu Slunce po obloze pak dochází také k opožďování či urychlování východu a západu Slunce oproti očekávaným časům (měřeným přesnými hodinami).
A co je tedy příčinou onoho nerovnoměrného pohybu slunečního kotouče? Jednou z příčin je sklon Zemské (rotační) osy vůči rovině oběhu Země okolo Slunce. Na obloze se pak sluneční kotouč nepohybuje po tzv. světovém (nebeském) rovníku, ale po tzv. ekliptice. Druhou neméně významnou příčinou je to, že Země neobíhá okolo Slunce po kružníci, ale po elipse. V souladu s Keplerovými zákony pak v periheliu (přísluní, místě nejblíže Slunci) obíhá rychleji než v aféliu (odsluní, místě nejvydálenějším). Udává se, že oběžná rychlost v periheliu je 30,28 km·s-1 a v aféliu jen 29,27 km·s-1, tedy zhruba o 3% méně, což se samozřejmě také promítá denních změn v poloze slunečního kotouče na obloze.
Jak však správně upozornil pan Vratislav Červenka (ČZU v Praze), většinu opožďování či předbíhání západu a východu Slunce lze vysvětlit jednodušeji:
V době kolem rovnodennosti svírá osa zemské rotace se směrem dopadajících slunečních paprsků úhel 90 stupňů a tudíž východ slunce je pro celý poledník v témže okamžiku. Rovněž i západ. Jaká je z tohoto pohledu situace v období slunovratu? Sledujme Prahu a průsečík jejího poledníku s rovníkem o zimním slunovratu. Udělejme teoretický pokus: Zastavme v den zimního slunovratu Zemi na její dráze okolo slunce, nechme ji jen rotovat kolem své nakloněné osy. V našem bodě na rovníku je 6:00 ráno, slunce vychází, zatímco Praha na svůj východ musí ještě čekat 2 hodiny. Večer se situace „zrcadlově“ opakuje; rozdíl časů východů obou míst je přesně stejný jako rozdíl časů západů. Den na rovníku je dlouhý 12 hodin, v Praze mu z každé strany 2 hodiny chybí – pouze 8 hodin. Klíčový moment nastává, když se nám Země v našem pokusu opět rozběhne svými 30 km/s kolem slunce a třeba i po přesně kruhové dráze ve stejném smyslu v jakém rotuje kolem své osy. Co se stane za ony 2 hodiny mezi východem slunce na rovníku a východem slunce v Praze? Průvodič Země se posune o úhel cca 1/12 stupně. O stejný úhel se musí ráno Praha otočit navíc (oproti pokusu s neobíhající Zemí) aby se východu slunce dočkala. Večer tato geometrie způsobí, stejné zpoždění západu a nesouměrnost je na světě. Neboli Lucie noci upije, ale dne nepřidá a v létě Na svatého Víta hlava uléhá a u paty svítá.
Dotaz: Proč se mění tlak vzduchu, resp. co v atmosféře způsobuje kolísání její
hmotnosti nad určitým územím ? (Václav Petráček)
Odpověď: Dějů, které způsobují změnu atmosférického tlaku je celá řada. Při stacionární situaci, kdy se moc nemění "velkoprostorové" rozložení tlakových útvaru v atmosféře, je možné pozorovat denní chod tlaku, který je určen jednak působícími slapovými silami (přitažlivost Slunce a Měsíce - stejně jako příliv a odliv u moří a oceánů) a dále i ohřevem atmosféry od dopadajícího slunečního záření. Dalším fakrorem je proudění, které jednak transportuje vzduch různých vlastností, tedy i teploty a tudíž i tlaku (platnost stavové rovnice) ve smyslu všeobecné cirkulace atmosféry a dále jsou důsledkem proudění i dynamické změny tlaku, jako je například vytváření závětrných tlakových útvarů za pohořími (závětrné brázdy nebo tlakové níže). Jak už jsem řekl, vše je podstatně složitější, neboť atmosféra je třídimenzionální, v čase se vyvijeici prostředí a děje ve středních a vysokých partiích troposféry souvisejí s jejími projevy u zemského povrchu.
I zde bych doporučil případnou literaturu v českém jazice:
Jan Bednář: Meteorologie. Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál 2003
Jaroslav Kopaček, Jan Bednář: Jak vzniká počasí. Karolinum 2005
kde je vysletlena řada věcí bez nutné znalosti partií vyšší matematiky.
