Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
109) Kam doskočí cyklista?
25. 02. 2009
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.
Dotaz: Dobrý den, rad bych pochvalil tento web, zaujal me na par hodin hned napoprve.
Mam jeden dotaz. Pokud bychom vyrobili z nejakeho pevneho materialu napr. dutou
kouli, a nasledne z ni odcerpali vzduch a vytvorili tak vakuum, bude se koule
(pri zanedbani hmotnosti materialu z ktereho je vyrobena) vznaset?? Vakuum ma
preci mensi hustotu nez vzduch? (Ondřej)
Odpověď: Ano. Pokud bude koule dutá a materiál jejího povrchu opravdu lehký, bude se vznášet vlivem hydrostatického tlaku vzduchu (který lze v tomto pohledu považovat za řídkou kapalinu). Technicky by ale nebylo vůbec jednoduché takovou kouli vyrobit. Vztlaková síla působící při zemském povrchu na kouli s průměrem 1 metr by byla přibližně 10 N, kontrukce by tedy nesměla být těžší než 1 kg. A to by přitom měla pokrývat celý povrch koule (přes 3m2) a odolávat rozdílu tlaku vně a uvnitř koule (105 Pa - to je jako by měla koule snést zatížení závažím o hmotnosti přes 7 tun). Teoreticky je tedy sice vaše úvaha správná, prakticky však při dnešním stavu techniky neproveditelná.
