Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
241) Vážení astronauta
05. 01. 2008
Dotaz: Dobrý den. Potřebovala bych poradit, jak zvážit astronauta v beztížném stavu.
Děkuji Otradovcová (Otradovcová Milada)
Odpověď: Chceme-li zjistit hmotnost nějakého tělesa, obvykle jej postavíme na váhu a tím vlastně měříme, jakou silou na těleso působí gravitační síla Země. Obecně lze ale hmotnost zjišťovat mnoha jinými způsoby, stačí vyjít z libovolného vztahu, kde se ve vzorci hmotnost vyskytuje. Například druhý Newtonův zákon ("zákon síly") říká, že čím má těleso větší hmotnost, tím větší sílu potřebujeme na jeho urychlení. Matematicky to lze zapsat takto:
F = m·a
Stačí tedy změřit sílu, kterou potřebuju v beztížném stavu k urychlení astronauta, z naměřené síly a astronautova zrychlení pak snadno spočteme jeho hmotnost.
Dotaz: Potřeboval bych vzrec na výpočet váhy kulatiny, když znám průměr
kulatiny a délku kulatiny. (valda)
Odpověď: Znám-li délku kulatiny l a její poloměr r, pak snadno spočítám její objem:
V = π·r2·l
Objem V pak stačí vynásobit hustotou ρ daného typu dřeva a získáme tak hmotnost dané kulatiny (uváděli-li jsme délku a průměr v metrech, bude výsledek v kilogramech).
Hustotu jednotlivých typů dřeva lze nalézt například na
Více se o dřevě a jeho hustotě dozvíte například na
Pro představu však uveďmě, že hustota syrového dřeva je v rozmezí od 800 kg·m-3 (smrk, borovice) do 1100 kg·m-3 (švestka, habr), po vysušení na 13% vlhkost však je to už jenom od 480 kg·m-3 (smrk, borovice) do 800 kg·m-3 (švestka, habr).
Dotaz: Většina hmyzu má chlupy. K čemu, když je "srst" natolik řídká že nemůže chránit
před chladem? Děkuji. (František K.)
Odpověď: Ochlupení hmyzu má mnoho různých funkcí a tepelná izolace je jen jednou z nich. Chlupatý hmyz může méně chutnat predátorům, chlupy mohou sloužit jako mechanická ochrana (brnění), bývají napojeny na nervová zakončení a zajišťují tak hmatovou funkci (hmyz údajně dokáže vnímat chvění vzduchu během letu), na chlupech se zachytává pyl, což pomáhá rostlinám při
opylování, některý vodní hmyz používá ochlupení jako zásobárnu kyslíku (v "srsti" se zachytávají bublinky vzduchu), ochlupení také do určité míry pohlcuje ultrazvuk, což slouží jako pasivní ochrana před netopýry.
Dotaz: Chtěl bych se zeptat, jakým způsobem pulsary emitují tak úzký paprsek záření?
Září tímto způsobem i ostatní neutronové hvězdy? (Martin)
Odpověď: Pulzar je neutronová hvězda, tedy hvězda vzniklá zhroucením dostatečně hmotné "obyčejné" hvězdy. "Obyčejná" hvězda, správněji tzv. hvězda hlavní posloupnosti je například naše Slunce. V takové hvězdě probíhají termojaderné reakce, které jednak dodávají hvězdě energii, aby mohla zářit, krom toho ale také pomáhají udržet hvězdu stabilní (tlak vznikajícího záření působí proti gravitačním silám). Když hvězda ve svém jádru vypotřebuje jaderné palivo (zejména vodík, později u větších hvězd i helium a další lehké prvky) a nedokáže již vzdorovat vlastní gravitaci, začne se gravitačně hroutit. Menší a střdní hvězdy (s hmotností do přibližně 1,4 násobku hmotnosti Slunce - to je tzv. Chandrasekharova mez) se zhroutí do tzv. bílého trpaslíka - hvězdy o poloměru asi 10 000 km. Zde jejich hroucení zastaví tlak elektronového plynu (kvantově mechanický jev). Bílý trpaslík pak už jen velmi pomalu chladne a tím postupně přestává tepelně zářit.
Hvězdy mnohonásobně hmotnější než hmotnost Slunce se zhroutí úplně a vznikne tzv. černá díra.
A někde mezi tím, jsou hvězdy, které jsou jen o něco málo hmotnější než ona Chandrasekharova mez (1,4 hmotnosti Slunce). Ty už jsou příliš hmotné na to, aby je udržel tlak elektronového plynu a hroutí se až na poloměr několika desítek kilometrů, kde je hroucení zastaveno tzv. tlakem neutronového plynu. Vzniká tak tzv. neutronová hvězda.
Pulzar je otáčející se neutronová hvězda se silným magnetickým polem. Nějaké magnetické pole má prakticky každá hvězda. Když se pak hvězda zhroutí - smrskne z poloměru několika miliónů kilometrů na několik desítek kilometrů, magnetické pole se značně zahustí. Stejně tak prakticky každá hvězda rotuje (naše Slunce se otočí přibližně jednou za 25 dní) a při hroucení se i rotace značně (nepřímo úměrně poloměru) urychlí. Neutronová hvězda pak zárí zejména ve směru svého magnetického pole, přičemž toto pole rotuje společně s hvězdou, takže neutronová hvězda vysílá do vesmíru podobně, jako otáčejicí se maják - jejich světlo/záření vidíme v podstatě jen tehdy, když je jejich svazek paprsků nasměrován k nám.
Modře je znázorněn emitovaný svazek záření, bíle magnetické siločáry a zeleně osa rotace pulzaru. Zdroj: wikipedia.org
Tímto způsobem září všechny neutronové hvězdy, které ve vesmíru pozorujeme. Neutronové hvězdy, které by takto nezářily, totiž zatím nijak jinak detekovat neumíme (zejména proto, že neutronová hvězda je rozměrově velmi velmi malá a svítí tedy jen velmi slaboučce). Teoreticky je možné, aby existovala nerotující neutronová hvězda (tj. je to z pohledu fyzikálních zákonů to není apriori zcela vyloučené).
Dotaz: Dobrý den, prosím Vás, když dám ven do mrazu nádobu s vodou pro psa, zmrzne
rychleji když ta voda bude teplá nebo studená? Moc děkuji za odpověď a přeji
hezký den. (Anička Wolfová)
Odpověď: Záleží na konkrétních podmínkách. Pokud dáte vodu do plastové nebo dřevěné misky a tu položíte na kamenné schody, zrmzne velmi pravděpodobně původně teplejší voda později. Lze si ale představit takové speciální podmínky, za kterých by to bylo obráceně, tedy že původně vyšší teplota vody by její mrznutí uspíšila. To by mohlo nastat třeba při položení kovové (a tedy dobře tepelně vodivé) misky na schody, které bývají v zimě pokryté vrstvou ledu a sněhu. Miska by se do takového podkladu mohla částečně protavit, čímž by získala lepší tepelný kontakt s okolím a voda by o teplo přišla rychleji.
Pokud budete v této oblasti experimentovat, budeme rádi, pošlete-li nám
zprávu o tom, jak to dopadlo. Jen dejte pozor, aby si pes nespálil
čenich ;o).
Více si o mrznutí horké a studené vody můžete přečíst například v Odpovědně.
