Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
223) Provrtaná Země III
11. 02. 2008
Dotaz: Zajímalo by mě, jak se bude chovat těleso, které by bylo spuštěno volným pádem
na Severním pólu skrz hypotetický otvor provrtaný skrz Zemi s vyústěním na
Jižním pólu. Děkuji. (Martin Jirousek)
Odpověď: Za přepodladu, že by se Země v oné šachtě skrz Zemi bylo vakuum (abychom nemuseli složitě počítat s odporem vzduchu), padalo by těleso ke středu stále rychleji (rychlost by se zvětšovala ale čím dál méně, tj. zrychlení by klesalo), až by ve středu Země byla rychlost tělesa maximální (okolo 8 km za sekundu) a zrychlení nulové (gravitační zrychlení ve středu Země je nulové). Těleso má ale nějakou setrvačnost a tak by pokračovalo dále směrem k jižnímu pólu. Jeho rychlost by klesala (bylo by bržděno rostoucí gravitační silou) až (v ideálním případě) by se zastavilo u povrchu Země na jižním pólu. A okamžitě by zase začalo padat šachtou zpět...
V ideálním případě by se tedy těleso chovalo jako harmonický oscilátor a do nekonečna by kmitalo od pólu k pólu s periodou několik desítek minut.
Dotaz: Jak závisí radioaktivita radionuklidu na teplotě? Je radionuklid radioaktivní i
za teplot blížících se teplotě absolutní nuly? (Mirek Moravec)
Odpověď: Není nám známa žádná zásislost radioaktivity na teplotě (s výjimkou extrémních tlaků a teplot panujících například při jaderné fůzi). Radionuklid by tedy měl být stejně aktivní při běžné teplotě i v prostředí, kde lze teplotu označit jako blízkou absolutní nule.
Dotaz: Dobrý den, mám jeden dotaz ohledně kosmického záření. Jaká je jeho vlnová délka?
děkuji za odpověď! (Klára)
Odpověď: Jako kosmické záření se obvykle označují hlavně proudy protonů a dalších rychle se pohybujících částic pocházejících jak ze Slunce, tak galaktického i extragalaktického původu. Jejich energie a rychlosti jsou přitom značně různé, nemá tedy smysl ani mluvit o nějaké konkrétní de Broglieho vlnové délce, ktrou bychom těmto částicím mohli připsat.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mne co způsobuje některých věcí ve tmě. Například ty různé svíticí stavebnice , hračky, gumy.
Děkuji (Martin Slepička)
Odpověď: V případě, že je předmět nejprve nutno osvítit, aby pak ve tmě světélkoval, jedná se o fosforescenci. Takto fungují například "hvězdičky", které se lepí na strop dětského pokoje, nebo svítící gumové náramky. Fosforescence je jev, kdy vhodná chemická látka (používá se hlinitan strontnatý aktivovaný europiem, dříve též sulfid zinečnatý aktivovaný mědí) absorbuje světlo, tím se její molekuly dostanou do stavu o vyšší energii (excitovaný stav), ve kterém se ovšem udrží jen určitou dobu - u fosforescence může podle druhu látky jít o setiny sekundy až dny. Potom se molekuly vrátí zpět do původního stavu a přebývající energii vyzáří ve formě světla, které pozorujeme jako světélkování - protože je jen slabé, je lepší je pozorovat ve tmě.
Podobným případem je fluorescence, kdy ovšem dochází k návratu molekul a vyzáření světla téměř okamžitě po osvícení, tj. světélkování zmizí, jakmile na látku nesvítíme. Takto fungují optické zjasňovače v pracích prášcích a ve zvýrazňovacích fixech, které svítí viditelným světlem, pokud je ozařujeme "neviditelným" UV světlem (je obsaženo i ve slunečním světle). Pozorujeme to výrazně na diskotékách (bílá trička tam září) nebo při zkoušení pravosti bankovek.
Energii pro světélkování lze látce dodat i jinak než osvícením - například vhodnou chemickou reakcí, teplotou, radioaktivním rozpadem jiné látky či mechanickým tlakem a pod. Pro účely, které popisujete v otázce, je ovšem nejpraktičnějším způsobem právě osvícení.
Dotaz: Přeji hezký den. Pokud by někde ve vesmíru existovala zrcadlová plocha, od které
by se odrážely světelné paprsky zpět k Zemi, bylo by možno pomocí citlivých
přístrojů vidět minulost? Bylo by možno do vesmíru vyslat ohromné zrcadlo, které
by se samo automaticky nastavovalo směrem k Zemi a s rostoucí vzdáleností by
bylo možno vidět čím dál vzdálenější minulost na Zemi? (Jirka)
Odpověď: Odpověď na první otázku je v podstatě kladná - ano, pokud se budeme dívat do dostatečně vzdáleného zrcadla, skutečně uvidíme minulost (přičemž její stáří je úměrné vzdálenosti zrcadla). Je však třeba si uvědomit některá omezení. Například to, že intenzita světla typického bodového zdroje záření (což je dobrá aproximace většiny zdrojů) klesá s druhou mocninou vzdálenosti - laicky řečeno, čím bude zrcadlo dále, tím méně na něj dopadne světla. A jelikož je světlo kvantováno, nastane u velmi vzdálených zrcadel situace, že se na ně netrefí už ani jeden foton (kvantum světla) z daného zdroje. To ve svém důsledku tedy znamená, že čím dále zrcadlo bude, tím hůře rozlišíme detaily, až nakonec neuvidíme vůbec nic. Při opravdu extrémních vzdálenostech se pak objeví ještě další komplikace třeba v podobě rozpínání vesmíru - zrcadlo se od nás tím pádem vzdaluje a světlo jej musí dohánět .
Odpověď na druhou otázku je ano i ne. Teoreticky je možné postavit ve vesmíru takové zrcadlo. Ovšem nikdy v něm neuvidíme nic z doby před vysláním zrcadla do vesmíru (to by bylo možné jen tehdy, pokud bychom uměli světelné paprsky předhonit a postavit jim zrcadlo do cesty - což kvůli nepřekročitelnosti rychlosti světla samozřejmě nejde). Navíc ani ve velice obrovském a dostatečně vzdáleném zrcadle bychom neviděli žádné rozumné detaily (rozhodně tedy nic ve velikosti např. lidí či staveb na povrchu Země), spíše Zemi jako celek.
