Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
108) Platí teorie relativity i ve tmě?
25. 02. 2009
Dotaz: Asi to bude znít hloupě, ale na jednu věc si prostě nedokážu odpovědět.
Když jsme probírali ve škole relativitu času, uváděli jsme si jako
demonstraci "fyzikální vagón" jedoucí konstantní rychlostí. Venku stál
pozorovatel a viděl, že světlo vyslané zprostřed vagónu dorazilo k jedné
stěně dříve, než ke straně druhé, zatímco pozorovatelé ve vlaku tento
jev nezaznamenali. Co mne zajímá, je to, jak by pokus vypadal ve tmě a bez
vyslaného světla. Byl by čas na jedné straně vagónu pořád jiný, než na
straně druhé? Dá se to nějak dokázat? Snad jsem se vyjádřila dosti
srozumitelně. Budu vděčna, pokud mne odkážete na jakoukoli literaturu, či
podáte jakékoli vlastní vysvětlení. (Isiik)
Odpověď: Žádný zvídavý dotaz není hloupý! Ale k věci: světlo a jeho šíření ve výše uvedeném případě není příčinou daného jevu (relativity současnosti a s tím související dilatace času), ale pouze nám umožňuje tento jev "mázorně" ukázat, představit si ho. Bez vyslaného světelného signálu by tedy pokus vypadal tak, že všude bude tma, ale jevy spjaté s teorií relativity budou nastávat.
Dotaz: Dobrý den. Potřeboval by jsem poradit s praktickou aplikací fyziky. Zabývám
se stavbou tratí pro extrémní cyklistiku. Při stavbách odrazových ramp,
stavíme vše jen podle zkušenosti a citu. Mohl by mi někdo napsat vzorec pro
urční místa dopadu, známe li rychlost(1-15 m/s), úhel odrazu a
hmotnost.(nevím zda má smysl započítávat i průřez jezdee kvůli odporu
vzduchu). Shrnutí zadání: cyklista o hmotnosti 70kg jede rychlostí 10m/s a
najede na rampu s ůhlem 30°. V jaké vzdálenosti dopadne? Předem děkuji. (Karel)
Odpověď: Úloha se stane velmi jednoduchou, když si rozložíme pohyb cyklicty na pohyb horizontální (dopředu s rychlostí vx; při zanedbání odporu vzduchu lze považovat za konstantní) a pohyb vertikální (s počáteční rychlostí vy; bude ovlivňován gravitací). Z toho pak snadno spočteme dobu "letu" - je to čas, kdy gravitační zrychlení sníží vertikální rychlost na 0 (v tom okamžiku je cyklista nejvýše) krát 2 (započítáváme i čas jeho "pádu" zpět dolů):
t = (vy / g)·2.
Ze znalosti doby letu a horizontální rychlosti pak snadno spočteme délku skoku:
x = vx·t.
Pro zadané hodnoty (30°, 10m/s při g=10m/s²) vychází
vx = (10m/s)·cos(30°) = 8,66 m/s,
vy = (10m/s)·sin(30°) = 5 m/s,
t = ((5 m/s)/(10m/s²)·2 = 1 s,
x = (8,66 m/s)·(1 s) = 8,66 m.
Odpor vzduchu pak způsobí, že reálný doskok bude o trochu kratší. A ještě poznámka - při zanedbání odporových sil nezáleží na hmotnosti cyklisty.
Dotaz: Jak vznika jemne a hyperjemne spektrum (napr. u jodu I2)? (Shane)
Odpověď: Rozštěpení spektrálních čar (tzv. jemná struktura čar) vzniká vlivem relativistických jevů a vlivem interakce mezi spinovým a orbitálním momentem hybnosti elektronů (tzv. spinorbitální interakce). Hyperjemná struktura je pak důsledkem interakce magnetického momentu elektronu s magnetickým momentem jádra (I-J vazba).
Dotaz: Je mozne pri pouziti laseroveho ukazovatka ziskat vetsi rychlost nez je rychlost
svetla? Za predpokladu ze budu svitit treba na metr vzdalenou plochu a opisovat
kruznici tak vznikne nejaka obvodova rychlost a ted tu metr vzdalenou plochu
posuneme treba o 10 km dal, ta rychlost na obvodu by mela byt vetsi si myslim... (Pavel Chobot)
Odpověď: Ano, je to možné. Existují v podstatě dva triky, jak překonat rychlost světla v daném prostředí:
1.) Lze se pohybovat rychleji než světlo v daném prostředí, ale pomaleji než světlo ve vakuu. například rychlost světla ve vodě je něco okolo 220 tisíc km/s. Nic nezakazuje vstřelit z okolí do vody třeba neutron rychlostí řekněme 250 tisíc km/s. Takto pohybující se projektil neporušuje žádná pravidla, neboť se pohybuje pomaleji než c (rychlost světla ve vakuu, tedy asi 300 tisíc km/s). Projektil smozřejmě bude prostředím bržděn za vzniku tzv. čerenkovova záření. Toto se běžně děje napřiklad v jaderných reaktorech.
2.) Nadsvětelnou rychlostí se (a tentokrát i libovolně rychleji než c) může pohybovat i cokoli, co ve skutečnosti není předmět, ale jen "zdání", "obraz". Ona stopa laseru (prasátko) na stěně se ve skutečnosti nepohybuje, jen se v různých chvílích odráží různé (=spolu nijek nesouvisející) fotony od různých (=opět na sobě nazávislých) míst na stěně. Podstatné je, že takto se nedá přenést informace nadsvětelnou rychlostí z jednoho místa na stěně na druhé - vždy se přenáší informace od laserového ukazovátka ke stěně (a to rychlostí c).
Dotaz: Dobré odpoledne, chtěl bych se zeptat, zda-li nevíte, jaká je přibližná
(průměrná) hodnota energie (záření), která je vyemitována sluncem.
Děkuji za odpověď. (David Klečka)
Odpověď: Slunce září s výkonem 3,8·1026 W, tedy asi 200 000 000 miliardkrát více než je instalovaný výkon jaderné elektrárny.
