FyzWeb  odpovědna

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


nalezeno 1493 dotazů

20) Vážení se ve vakuu15. 07. 2011

Dotaz: chtel bych se zeptat,jak se da vypocitat rozdil hmotnosti ve vakuu a vzduchu...je na to nejaky koeficient na prepocteni? (marcel)

Odpověď: Dobrý den. V obou případech bude Vaše hmotnost stejná. Když se však budete vážit v prostředí se vzduchem, bude Vás na rozdíl od případu ve vakuu (velice mírně) nadlehčovat vztlaková síla. V jejím spočtení tedy tkví odpověď na Vaší otázku. Zběžně jsem spočetl, že člověku o hmotnosti 70 kg (objem těla cca 70 dm3) "ubere" vztlak na váze cca 0,1 kg.
(Michal Kloc)   >>>  

21) Země provrtaná skrz naskrz15. 07. 2011

Dotaz: Dobrý den, při práci s GPS jsme hledali nejdelší vzdálenost od místa svého bydliště-tedy svého "protinožce".Ten bod se nachází někde v oceánu u Nového Zélandu. Přitom jsme si položili otázku, na kterou jsme měli různé teorie. Co by se stalo, kdybychom z našeho stanoviště provrtali celou zeměkouli, až k svému "protinožci"? Pomineme teplotu zemského jádra!Čistě teoreticky. Někteří z nás se domnívají, že dojde k spojité nádobě - voda se dostane až na naše stanoviště, druzí mají názor, že voda dojde k těžišti (jádru),Je tu i názor, že voda dojde i za těžiště o hydrostatický sloupec výšky vody v daném místě oceánu. Bereme to jen jako zajímavou dikuzi o fyzikálních zákonech a rádi bychom věděli řešení této situace. V případě, že nám odpovíte budeme moc rádi. Děkujeme a přejeme pěkné prázdniny. S pozdravem Ladislav Vysloužil (Ladislav Vysloužil)

Odpověď:

Dobrý den.

Ve své podstatě vysvětlení pomocí spojitých nádob i vyrovnání hydrostatických tlaků je v pořádku, obě jsou v principu totožné. Jediné, které se mi jeví jako špatné, je to, že voda doteče "jen" k těžišti. Pokusím se podrobněji popsat své úvahy a uvidíme, nakolik se budeme shodovat :-)

Předně, Váše debata se týká již klidového stavu, kdy systém zrelaxuje do rovnováhy. Zajímavé ale je zamyslet se nad procesem, kterým se do této rovnováhy systém dostane. Kdybychom do této "nekonečně hluboké šachty" vhodili kamínek a neuvažovali energetické ztráty (tření), tak by onen kamínek konal netlumený kmitavý pohyb. Gravitační síla by působila "jako pružinka". Při pádu by se zeslabovala směrem k těžišti a po průchudu tímto rovnovážným bodem by opět nabírala na síle. Lze to nahlédnout ze situace, kdy se kamínek nachází v hloubce H pod povrchem Země o poloměru R. Gravitační urychlení zde způsobuje výhradně hmota Země koncentrovaná v kouli o poloměru (R-H). Gravitační příspěvky "slupky" nad touto koulí (tedy mezikoulí o tloušťce H) nepřispívá, neboť jeho gravitační působení se vzájemně vyruší. Toto by bylo vhodné nějak přesněji ukázat, ale myslím, že to lze alespoň odtušit.

V případě "vlití" oceánů můžeme říci, že se bude jednat o mnohem složitější pohyb, jeho základ však bude opět pohyb kmitavý, podobně, jak popisuji výše. Asi bychom měli uvažovat ztráty třením, a tak budou kmity oslabovat a systém bude relaxovat do rovnovážné polohy. Tou bude stav, kdy těžiště těchto oscilujících vodních mas se bude nacházet v těžišti Země - v rovnovážné poloze. To odpovídá stavu, kdy hydrostatické tlaky sloupce vody na jednu i na druhou stranu od rovnovážné polohy jsou shodné.

(Michal Kloc)   >>>  

22) Desetikačka03. 05. 2011

Dotaz:

Počítala jsem hustoty kovu mince a vyšlo mi 75g400mg.chtěla bych se zeptat z jakého kovu je 10 kč vyrobena?Děkuji za odpovět

(Ester)

Odpověď:

Vašim výsledkům bohužel nerozumím. Hustota je definovaná jako poměr hmotnosti a objemu, její jednotka je například kilogram na metr krychlový (kg/m3), případně gram na centimetr krychlový (g/cm3). V případě Vámi zmiňované desetikoruny by se dalo postupovat následovně:
   - Změříme si průměr mince a vydělíme dvěma, tím získáme poloměr. K výpočtu objemu budeme potřebovat ještě výšku mince.
   - Pomocí vzorce pro výpočet objemu válce V=π*r2*výška získáme hodnotu asi 1,2 cm3.
   - Máte-li váhy, zvažte si minci. Z oficiálních zdrojů se dá zjistit, že 10 Kč váží 7,62 g. Dosazením získáme výsledek - hustotu přibližně 6,34 g/cm3.

Tuto hodnotu budete ale těžko hledat v tabulkách, protože jde o plátovanou ocel (sama ocel nemá jednoznačně danou hustotu), galvanicky pokovenou mědí. Navíc se při našem výpočtu, kdy předpokládáme, že mince je dokonalý válec, dopouštíme chyby způsobené tím, že mince dokonalý válec není - má vroubky, vylisované obrázky, ... (Tato chyba by se dala eliminovat použitím odměrného válce s kapalinou o předem známém objemu. Protože kapalina se přirozeně ustaluje s vodorovnou hladinou, je pro nás snazší odečíst přesný objem, který ve válci přibyde po vhození "rozsochaté" mince).

(Ivana V.)   >>>  

23) Jodem proti radiaci03. 05. 2011

Dotaz: Dobrý den, vzhledem k událostem v Japonsku bych chtěla vysvětlit, proč jód chrání před radiaci a v jaké dávce, a jak to funguje? (Jana)

Odpověď: Při jaderné havárii může dojít mimo jiné k úniku radioaktivních látek. Mezi ně patří i radioaktivní izotopy jodu.
   Lidské tělo jod potřebuje ve stopovém množství, zato ale bezpodmínečně. Je nutný pro správné fungování hormonů štítné žlázy, kde se také ukládá. (Nedostatek se může projevovat únavou, zimomřivostí, tloustnutím, depresemi, úbytkem vitality. Nadbytek naopak například třesem, hubnutím, neklidem, úzkostmi.) Dostaneme-li se tedy do oblasti, kde se vyskytuje radioaktivní jod, štítná žláza se jím zásobí a ten nás potom zevnitř ohrožuje. Tomu je možné předejít včasným "doplněním chybějících zásob" jodem neradioaktivním (stabilním), například z tablet. Jeho radioaktivní příbuzný se potom v těle neváže a je vyloučen.
   Takto nás neohrožuje pouze jod, ale například i stroncium či cesium. Na rozdíl od jodu, který má poločas rozpadu asi týden, mají zmíněné dva prvky desítky let.
   V první polovině března došlo k havárii japonské elektrárny Fukušima. Lidé si vzpomněli na události z let 1986, kdy došlo k havárii Černobylu, a začali se bát. Tady tedy několik fakt, co se týká zasažení Evropy (našeho území) radiací:
   - Radiace, která dosáhla našeho kontinentu byla asi 1000-10000 krát nižší, než radiace po černobylské havárii. Zaprvé, fukušimská havárie zdaleka nebyla tak tragická, jako její známá předchůdkyně, zadruhé, dle provedených výpočtů (které později byly potvrzeny), se "radioaktivní oblak" pohyboval prvotně přes oceán, až po delší době dosáhl Ameriky a nakonec přeletěl i k nám. Hodnoty radioaktivního záření ale s časem velmi rychle klesají, takže na našem území je již zaznamenaly pouze citlivé přístroje a vliv na člověka/přírodu to nemělo žádný. Pěkné porovnání si můžete přečíst na stránkách http://tn.nova.cz/magazin/hi-tech/veda/cernobyl-a-fukusima-ktera-z-elektraren-zabila-vice-lidi.html , kde jsou i animace postupu "radioaktivních mraků" z Černobylu a Fukušimy.
   - Aktuální stav radiace na našem území můžete sledovat na stránkách Státního ústavu radiační ochrany, kde naleznete i tyto grafy http://www.suro.cz/cz/rms/ovzdusi/tyden#obr1 . Jen pro porovnání, nejvyšší hodnoty se blíží k 0,01 Bq/m3, při Černobylské havárii to byly desítky až stovky Bq/m3.
   Nakonec bych připojila ještě malé varování - v této situaci je využívání jodových tablet a podobných přípravků zbytečné a bez dohledu lékaře může způsobovat i zdravotní komplikace.
   Jestli vás ani toto neuklidnilo, přečtěte si http://www.suro.cz/cz/rms/informace-statniho-ustavu-radiacni-ochrany-v-v-i-k-udalostem-v-japonsku/otazky-a-odpovedi-k-havarii-v-japonsku na stránkách Státního ústavu radiační ochrany, který se tímto tématem zabývá.
(Ivana V.)   >>>  

24) Přepólování Země02. 05. 2011

Dotaz: Dobrý den, dočetl jsem se, že 21.12.2012 se má Země společně s ostatními planetami dostat do neobvyklého seskupení - kříže. Můžete to potvrdit nebo vyvrátit? Dále pak někteří zlí jazykové trvdí, že to bude mít za následek přepólování magnetického pole Země? Je něco takového vůbec možné? Jak dlouho by tento proces trval a co by mohl způvobit? (Jakub Moučka)

Odpověď: Nejprve zkusím odpovědět na druhou otázku. Přepólování Země není jev naší planetě neznámý. Za posledních 20 milionů let se údajně odhaduje 60 přepólování, což udává periodu dlouhou řádově stovky tisíc let. Samo přepólování potom trvá řádově stovky let. Není to tedy otázka ani dne, ani roku. Z paleontologických nálezů navíc není patrný žádný vliv na biosféru. Jediný možný "problém" o kterém se diskutuje je ten, že v době přepólování je zřejmě magnetické pole Země, které skýtá ochranu před Sluneční aktivitou, oslabené. Naše atmosféra je ale natolik silná, že je nepravděpodobné, že by tím byl život na Zemi jakkoli zasažen.
    Z dosavadního poznání vyplývá, že přepólování není spuštěno vnějším podnětem, ale že jde o jev více či méně pravidelně se opakující, vycházející "zevnitř" planety. V dnešní době síla magnetického pole Země postupně s časem klesá (asi o 0,07 procenta za rok), což s přihlédnutím k průběhu minulých přepólování značí, že tuto událost můžeme očekávat za pár tisíc let.
   Pro příklad tohoto úkazu nemusíme chodit daleko - naše Slunce mění polaritu každých 11 let (jsou známé přestávky, jakési vynechání cyklu někdy v 16. století). Zatím neexistuje obecně platné vysvětlení, proč tomu tak je, nicméně zdá se, že to souvisí se strukturou jádra a dynamickými procesy uvnitř. Jakýkoli vliv na události, život nebo procesy tady na Zemi zatím prokázány nebyly.
    Pojďme se dále podívat na okolní planety. Magnetická pole Merkuru, Venuše a Marsu jsou naprosto zanedbatelná, nedosahují síly ani jednoho procenta pole Země. U Jupiteru a Saturnu je to jiné. Mají podstatně silnější pole, nicméně díky obrovským vzdálenostem na Zemi tato pole "nedosáhnou" (výrazněji se ovlivňují pouze navzájem). Neptun a Pluto oproti předešlým dvoum obrům mají pole slabší a ještě nám jsou vzdálenější.
    Dalším možným "spouštěčem přepólování" by mohlo být například jakési přeskupení hmoty v jádře, díky náhlé změně gravitace působící na Zemi. Jediné objekty, které ale naši Zemi prakticky gravitačně ovlivňují jsou Slunce a Měsíc, jejichž působení je ověřené již pěknou řádkou let ve všech možných polohách a k přemagnetování primárně díky nim rozhodně nedochází.
    K Vašemu prvnímu dotazu - různá speciální zarovnání planet tak či onak můžeme pozorovat "každou chvíli". Díky výše zmíněným důvodům je snad zřejmé, že nijak neovlivňují magnetické pole Země. Podíváte-li se na animace sluneční soustavy v daný den (např. na stránkách NASA: http://space.jpl.nasa.gov/), žádná speciální zarovnání zřejmě nenajdete (alespoň mé fantazii se to nepodařilo).
(Ivana V.)   >>>