Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!

143) Kmitání a vlnění ve vakuu	17. 06. 2008
Dotaz: Dobrý den, měl bych dotaz týkající se akustiky. Pokud bude zdroj vlnění umístěn ve vakuu, tak co se stane se vzniklou energií (vlněním)? Je jasné, že vlnění se nebude šířit. Ale jak říkam, jak se bude chovat vlnění? Bude snad soustředěné v jednom bodu? Nebo snad dokonce se energie vlnění přemění na tepelnou energii? Předem děkuji za odpověď. S pozdravem Petr Jirásek (Petr Jirásek)
Odpověď: Pro jednoduchost si představme obyčejnou ladičku: Když do jejího dvojitého konce ťukneme, bude vydávat zvuk. Co se vlastně děje? Ťuknutím jsme způsobili, že se kunce ladičky od sebe rychle vzdalují a přibližují (tak rychle, že to očima nepostřehneme - jde to ale ukázat buď na zpomaleném filmovém záběru nebo třeba jednoduchým pokusem). Ťuknutím jsme tedy ladičce dodali energii. Také ze zkušenosti víme, že ladička po chvíli přestane znít, ptejme se tedy, kam se ta energie ztrácí. Důležité jsou zejména dva jevy. První je asi jasný - ladička při svém chvění naráží na vzduch, periodicky jej ve smém okolí svým chvěním/pohybem stlačuje a takto se měnící hustota vzduchu má charakter podélného vlnění šířícího se od ladičky. Prostřednictvím vlnění je ladičce postupně odebírána její kinetická/potenciální (deformační) energie uložená v jejím chvění, kmitání. Když řeknu totéž více lidově, tak ladičku "brzdí" vzduch, do kterého při kmitání naráží. Druhou příčinou ztráty energie je pak cosi, co by se dalo nazvat jakési "vnitřní tření" v ladičce. To, že se chvěje, vlastně znamená, že se opakovaně trošku deformuje. A tato deformace a následná relaxace do původního stavu se neobejde (jako prakticky nic v libovolném látkovém prostředí) bez ztráty energie - ladička se přitom bude velmi velmi nepatrně zahřívat. Velmi jednoduše řečeno i v ladičče uvnitř materiálu dochází ke tření a ladička se tak při své deformaci v důsledku toho nemřitelně maličko zahřívá. A jak to bude ve vakuu? První možnost odvodu energie - vlněním, zvukovými vlnami - zde není možná, nebude tedy nastávat. Druhá možnost se bude realizovat i ve vakuu. Výsledkum bude, že ladička nebude vyvolávat žádný slyšitelný zvuk (nemá se čím šířit), bude se jí tedy snáze kmitat/chvět. V důsledku vnitního tření v jejím materálu se ale bude pomalu nepatrně ohřívat na úkor svého chvění, až se její pohyb úplně zastaví. Kinetická/potenciální energie jejího chvěníse tedy plně přemění na vnitřní energii (laicky řečeno na teplo).
(Jakub Jermář)	>>>

146) Pozorování hvězd ze dna studny	26. 05. 2008
Dotaz: Dobrý den, chtěl jsem se zeptat, co je pravdy na tom, že lze ze dna komína nebo studny pozorovat hvězdy za dne pouhým okem. Děkuji (petr kemenáš)
Odpověď: Odpověď na dotaz bych si dovolil rozdělit na 2 části: Pozorování hvězd ve dne obecně možné je. Problém způsobuje rozptyl světla v atmosféře, resp. jeho míra**. Jednoduše řečeno, obloha má svůj vlastní svit (typická modrá barva) a pokud je tento svit vyšší, než svit hvězdy, tato v něm zaniká. Jasné objekty na obloze lze dalekohledem spatřit i za slunečného dne. Počínaje Měsícem či Venuší a konče jasnými hvězdami a dalšími z planet. Stanovit limitní jas hvězdy (magnitudu) pro denní pozorování je velmi obtížné, protože závisí na podmínkách, výšce Slunce nad obzorem, úhlové vzdálenosti hvězdy od slunce atd. Jednoduše na všem co ovlivňuje modrý svit oblohy. Při nedávných experimentech se u nás na hvězdárně povedlo dalekohledem vizuálně rozlišit za dne dvojhvězdu Castor (mag 2-3). ** Na kosmických tělesech kde atmosféra není (např. na Měsíci) jsou hvězdy bez problémů viditelné i za plného slunečního svitu. Mýtus o pozorování hvězd ze dna studny či dmychadlem komína je velmi starý a těžko říci, jak se na takovou teorii vůbec přišlo. Z výše napsaného je jasné, že pohled komínem nemá šanci odstranit "modrý svit oblohy", a tím i umožnit spatření hvězdné oblohy v plné kráse. (snad vyjma teoretické možnosti 100km vysokého komína, který by ústil až nad atmosférou :) Situace je úplně stejná jako při pohledu na volné nebe ... s tím rozdílem, že se díváme "temnou rourou" a Slunce nás tolik přímo neoslňuje. Tam patrně vznikla myšlenka, že na konci by měly být vidět hvězdy. Ale na konci je zase pouze "kousek" oblohy, který svítí stejnou plošnou jasností jako kdekoli jinde. 35m vysoká chladící věž Poldi Kladno 53m vysoký komín bývalého cukrovaru Modřany
(Martin Fuchs - Štefánikova hvězdárna, Praha)	>>>