Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
111) Nadsvětelná rychlost
25. 02. 2009
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.
Dotaz: Proč se při zahřátí plynu zvýší rychlost jeho molekul? Odstrkují se
rychleji? Proč? (Jan Píka)
Odpověď: Pojďme se podívat, jakým způsobem lze takový plyn zahřát. Nejprve si představme, že máme nějaký plyn (třeba vzduch) uzavřený v krabici. Můžeme jej zahřát třeba tak, že nějak zahřejeme krabici a od ní se zahřeje plyn. Co ale znamená, že zahřejeme krabici? Krabice bude mít vyšší teplotu, tudíž její molekuly budou rychleji kmitat. Při nárazech molekul plynu na stěnu krabice (běžný děj, jímž se projevuje tlak v plynu) se pak tyto molekuly nejen odrazí, ale ještě navíc jsou "nakopnuty" více kmitajícími ("teplejšími") molekulami krabice. Molekuly plynu jsou pak v důsledku toho "nakopnutí" rychlejší... neboli krabice zahřála plyn uvnitř.
Existují ale i další mechanismy, zejména záření. Pokud na náš sledovaný plyn, nyní třeba vzduch v atmosféře, dopadá elektromagnetické vlnění správných vlnových délek (což může být třeba sluneční svit), lze si to představit jako ostřelování molekul plynu velmi rychlými malými kuličkami - fotony. A pokud takový foton molekulu plynu nerozbije (jako třeba ionizující záření), tak ji opět pošťouchne, "nakopne"...
Závěrem bych chtěl zdůraznit, že výše uvedené příklady jsou velmi zjednodušující a nelze je interpretovat doslova - fotony nejsou kuličky, náraz molekuly plynu na kmitající molekulu krabice může způsobit v některých (méně častých) případech i zpomalení ("ochlazení") molekuly plynu, ... základní představu o procesu ohřívání plynu však uvedené příklady vystihují.
Dotaz: Dobrý den, měl bych dotaz týkající se chemie. Zajímalo by mě proč
amoniak (NH3) zapáchá, když se skládá z vodíku který je bez zápachu a
dusíku který rovněž nezapáchá. Odpovězte mi prosím na e-mail Děkuji (Michal)
Odpověď: Nejprve je třeba si vyjasnit, že amoniak se neskládá z vodíku (nepáchnoucího
plynu) a dusíku (nepáchnoucího plynu), smísíme-li totiž tři litry vodíku a
litr dusíku, nedostaneme amoniak, nýbrž čtyři litry směsi dusíku a vodíku,
tj. opět nepáchnoucí směs. Ke vzniku amoniaku je třeba, aby proběhla
chemická reakce, při níž vodík přestane být vodíkem (ve smyslu plynu, prvku
s oxidačním číslem 0) a dusík přestane být dusíkem (plynem, tedy prvkem s
oxidačním číslem 0), jejich valenční elektrony se přeskupí, vzniknou
chemické vazby, vodík dostane kladné oxidační číslo a dusík záporné. A
protože už není přítomem ani vodík, ani dusík jako prvky (plyny), nelze
vlastnosti výsledné sloučeniny odvozovat od vlastností těchto výchozích
plynů - už s nimi nemá nic společného. (Vezměme si ilustrační příklad
sirouhlíku, snadno se vypařující smradlavé a jedovaté kapaliny, která přece
také nemá už od pohledu nic společného s uhlíkem - černým nerostem - a
sírou - žlutým nerostem. Chemickou reakcí se původní uspořádání valenčních
elektronů, které je především zodpovědné za vlastnosti, ztratí, nastane nové
a s ním i nové vlastnosti.)
Nyní k otázce zápachu: aby sloučenina zapáchala, musí být splněny dvě
podmínky. Jednak se musí snadno vypařovat, aby se nám dostala do nosu (proto
uhlík nebo křemen nezapáchají), jednak musíme mít v nose čidla registrující
právě tuto sloučeninu (proto nezapáchá voda, kyslík, dusík a další běžné
složky vzduchu, které není třeba cítit, protože bychom je cítili naprosto
neustále a to není žádná smysluplná informace pro náš mozek - proto výskyt
těchto látek pomocí čichu lidský organismus vůbec nesleduje, nemáme na ně
čidla). Proč něco cítíme a něco ne, to je podle mého názoru především
záležitost evoluční - naučili jsme se cítit to, co je pro nás potřebné a
vhodné (jídlo, čerstvý vzduch, sexuální signály opačného pohlaví - feromony
a pod.), a také to, co je pro nás nebezpečné (amoniak, sirovodík, hnilobu a
mrtvoly, výkaly, organická rozpouštědla). Tj. amoniak cítíme proto, že je to
jed a je dobré ho zaregistrovat dříve, než jeho koncentrace přeroste
smrtonosnou mez, abychom mohli včas utéct. Bohužel to tak neplatí vždy -
některé látky ucítíme až při dávkách vyšších, než je smrtelná, některé
necítíme vůbec, například oxid uhelnatý, na jehož přítomnost nás neupozorní
zápach, ale malátnost, ospalost a nakonec smrt.
