FyzWeb  odpovědna
Novinky Kalendář Články Odpovědna Pokusy a materiály Exkurze Výročí Odkazy Kontakty


Licence Creative Commons (Uveďte autora - Nevyužívejte komerčně - Zachovejte licenci)

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


nalezeno 1494 dotazů

3) Energie fotonů11.10.2012

Dotaz:

Dobrý den, chtěla bych se zeptat, jaká je energie fotonů? Mám za to, že aby se mohly pohybovat rychlostí světla, musí mít nulovou hmotnost. Když si ale tuto nulu dosadím do vzorce E=mc2, energie mi vyjde nulová, což podle mě není správně. Děkuji

(Petra)

Odpověď:

Dobrý den,

Max Planck dal základ myšlence, že energie elektromagnetického záření (světla) je tzv. kvantována. Daným kvantům (jakýmsi balíčkům energie) říkáme fotony. Jejich energii lze vyjádřit vzorcem E=hf, kde f je frekvence vlnění ( v případě světla souvisí frekvence s jeho barvou) a h je Planckova konstanta. Čili pokud se ptáte na energii fotonů, musíte specifikovat jakou frekvenci mají. Dle uvedeného vzorce platí, že čím větší frekvence, tím větší energie.

Vzoreček, který uvádíte, se v tomto případě (jak naznačujete) použít nedá. Abychom toto odůvodnili, musíme se mu trochu "podívat na kloub."

Vztah E= mc2 vyjadřuje celkovou relativistickou energii tělesa. Pozor ale na veličinu m, ta sice značí hmotnost, avšak hmotnost relativistickou a ta závisí na rychlosti vztahem

,

kde m0 značí tzv. klidovou hmotnost, čili hmotnost v klidové soustavě, tu "naší", kterou dobře známe. Jak tedy vypadá m pro případ foton? Jak správně píšete, klidová hmotnost fotonů je nula, rychlost fotonů v = c, čili ve výrazu definujícím m získáváme podíl typu "nula lomeno nulou". Tomu říkáme neurčitý výraz a proto tento vztah nelze použít.

(Michal Kloc)   >>>  

4) Hybnost padajícího kamene11.10.2012

Dotaz: Jak velkou hybnost má kámen o hmotnosti 0.5kg po 3s volného pádu ? (Honza Zakopal)

Odpověď:

Dobrý den,

Hybnost p tělesa je definována jako součin jeho hmotnosti m a rychlosti v, čili jediná překážka, kterou máme na cestě ke zdárnému vyřešení úlohy, je určit okamžitou rychlost volně padajícího kamene po 3 sekundách. To ale také není problém: Volný pád je přímočarý rovnoměrně zrychlený pohyb se zrychlením, které značíme g (tzv. tíhové zrychlení) a jeho hodnota je přibližně 10 ms-2. Pro takovýto pohyb platí vztah v= gt, kde t značí čas. Pomocí této rovnice jsme tedy schopni spočíst okamžitou rychlost padajícího kamene po čase t = 3s. Celkově tedy

p=m⋅g⋅t=15 kg.m.s-1.

(Michal Kloc)   >>>  

5) Šíření elektromagnetických vln ve vakuu15.12.2011

Dotaz: Jak lze vysvětlit, že elektromagnetické vlny se šíří ve vakuu? (Jiřina)

Odpověď:

Dobrý den,

to, že elektromagnetické (EM) vlny nepotřebují ke svému šíření žádné nosné médium, je jejich "specialita". Dříve se myslelo, že celý prostor (i vakuum) je vyplněno tzv. éterem, což by bylo právě ono vlnící se prostředí, které bychom vnímali jako EM vlny. Časem se ukázalo, že by onen éter musel mít natolik zvláštní vlastnosti, že byla tato myšlenka zavržena.

Dnes víme, že to, co se vlní, jsou vektory elektrické intenzity, resp. magnetické indukce. A přítomnost EM pole není podmíněna přítomností jakéhokoliv nosného prostředí.

(Michal Kloc)   >>>  

6) Lov na higgse15.12.2011

Dotaz:

Dobrý den. Poslední dobou se na internetu objevují zprávy o objevu Higgsova bosonu. Co by znamenalo pro fyziku, kdyby tato částice byla opravdu nalezena?

(Petra)

Odpověď:

Dobrý den,

objevení Higgsova bosonu by znamenalo potvrzení v současné době široce uznávaného teoretického modelu částic a interakcí (tzv. Standardní model), naopak pokud by se nenašel, byla by to pro tento model citelná rána. Jelikož všechny ostatní částice ze Standardního modelu již objeveny byly, navíc teorie již několikrát dokázala předpovědět existenci jistých částic ještě předtím, než byly reálně objeveny, věří se, že lov na higgse bude úspěšný. Nicméně příroda se může nakonec zachovat i jinak. Tak se nechme překvapit :-)

(Michal Kloc)   >>>  

7) Odraz od padající plošiny27.11.2011

Dotaz: Dobrý den. Četl jsem článek, ve kterém umývač oken přežil pád z velké výšky tím, že se těsně nad zemí odrazil od plošiny, která padala s ním. Mohl byste mi to nějak fyzikálně osvětlit? (Tomáš)

Odpověď:

Dobrý den,

fyzikálně je velmi složité odrazit se od předmětu, "se kterým padáte". Pokud by onen umývač oken před pádem stál na plošině na váze, naměřil by na ní svou hmotnost. V momentě, kdy by se plošina utrhla, váha pod umývačem nenaměří nic - mluvíme o stavu beztíže. Jelikož padajícího netlačí žádná síla do podložky (padají stejně rychle) nelze se od ní standardně odrazit, tj. přikrčit se a "vyskočit". V reálu budeme sice uvažovat tření vzduchu, čímž stav beztíže nebude úplně stoprocentní (váha by při pádu přeci jen něco naměřila), ale to, o kolik si při případném pádu takto pomůžete, je velmi zanedbatelné, zejména na škálách desítek pater výškových budov. Hlavní roli zde nejspíš sehrál obrovský díl štěstí.

(Michal Kloc)   >>>