Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
274) Otáčení S trubice při nasávání
12. 11. 2007
Dotaz: Dobrý den, kdysi jsem četl knihu od prof. Feynmana, kde zmiňuje zajímavý problém.
Pokud vystřikuje voda z trubice ve tvaru S, trubice má snahu rotovat ve směru
opačném tryskání vody. Jakým směrem ale bude rotovat, pokud budeme vodu (či
vzduch) nasávat? Pokud si vzpomínám, podává tam vysvětlení pro oba směry, která
se zdají být správná, ale konečný výsledek neuvádí. Děkuji za odpověď. (David Hruda)
Odpověď: Pokud bude trubice tvaru S vodu nasávat, neměla by rotovat vůbec (což celkem přímočaře vyplývá ze zákona zachování hybnosti). Jde ale o velmi nestabilní systém a i drobné fluktuace v nasávané tekutině mohou způsobit tvorbu různých vírů a v důsledku toho i nepředpověditelné otáčení trubice. Shodou okolností jsem byl zhruba před 14 dny přítomen vystoupení RNDr. Pavla Konečnéh, CSc. z Přírodovědecké fakulty MU v Brně, který tento problém prakticky ověřoval (jeho přístroj nasával místo vody vzduch, na podstatě věci to ale nic nemění). A skutečně, trubice se jednou točila doprava, podruhé zas doleva... a potřetí zase třeba doleva, úplně náhodně.
Dotaz: Představme si, že provedu následující pokus. Předem si někde v klidu připravím kruhovou desku citlivou na světlo a kruhový reflektor o stejném průměru. To znamená, že když reflektorem správně na desku posvítím, bude světlo dopadat na celou desku a nic se nedostane mimo. Potom umístím desku někam ke kolejím tak, aby na ni bylo možné posvítit z jedoucího vlaku. Do vlaku nasednu i s reflektorem, rozjedu se rychlostí blízkou rychlosti světla a v okamžiku, kdy budu přesně naproti desce, vyšlu proud světla. Kolmo na směr svého pohybu. Protože se deska vůči mně pohybuje vysokou rychlostí, uvidím ji zúženou. Z mého pohledu se bude zdát, že část světelných paprsků musí projít kolem desky. Ale pozorovatel na nádraží naopak uvidí desku jako čistě kruhovou a bude se mu zdát, že je zúžený můj reflektor. A že tedy může být osvícená jenom část desky. A mě by zajímalo, jak to ve skutečnosti dopadne. Co uvidím z vlaku, co z nádraží a co se stane, až se světlo dopadne na úroveň desky. (Marek Pospíšil)
Odpověď: Uvažujme raději místo kruhového reflektoru a kruhové desky obojí čtvercové (na podstatě věci to nic nezmění a bude to názornější). Domnívám se, že z vlaku to bude vypadat tak, že čtvercový reflektor bude svítit na obdélníkovou desku (zkrácenou ve směru pohybu) a bude tedy nějaká část světla (v jednom okamžiku vlakového času) dopadat před desku, část na desku a část za ni. Z pohledu desky bude existovat okamžik, kdy zúžený proud světla zasáhne jen část desky a nic víc. Jak je to možné? Stejně jako umnoha dalších relativistických paradoxů je i zde zakopán pes v relativitě současnosti. Nenápadně se totiž ptáte, zda bude V JEDEN OKAMŽIK osvícená celá deska. Jsme ale ve vzájemně se pohybujících soustavách a proto význam okamžiku je na různých místech v různých soustavách různý. Z pohledu vlaku nastává dopad "prvního" paprsku na přední okraj desky dříve než dopad "posledního" paprsku na zadní okraj desky. Po nějakou dobu (mezi těmito okamžiky) je tedy deska osvětlená celá i s částí před a za ní. Z pohledu desky je tomu naopak, dopad "prvního" paprsku na přední okraj desky nastává později než dopad "posledního" paprsku na zadní okraj desky.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, jak se zjistí, že při sériovém zapojení rezistorů je
el. proud stále stejný. Všude nacházím jen definice: "Při sériovém zapojení
rezistorů je el. proud všude stejný (I=I1=I2)". Ale já nevím, jak na to ti moudří
lidé přisli. Stejný problém mám i při zapojení paralelně u napětí. Děkuji za
odpověď. (Joe)
Odpověď: Při sériovém zapojení (a konstantním napětí) musí být proud ve všech částech obvodu stejný, protože je tvořen elektrony a pokud by v nějakém místě byl proud větší než v místě následujícím, musely by se tam ty elektrony hromadit - tedy např. pokud by prvním úsekem dlouhodobě protékalo 20 miliard elektronů za sekundu a druhým 18 miliard elektronů za sekundu, musely by se někde mezi prvním a druhým úsekem nahromadit či ztratit 2 miliardy elektronů za sekundu. A to nepozorujeme.
Dotaz: Dobrý den, chtěla bych se zeptat, co znamená v MFChT údaj 0,00337 u zploštění
Země. (Jinde jsem našla, že poloměr rovníkový se liší od spojnice pólů o 41 km)
Děkuji Jana (Jana)
Odpověď: Zploštěním se rozumí bezrozměrné číslo f vypočtené dle zvtahu
f = (rovníkový poloměr - polární poloměr) / rovníkový poloměr
Pro kouli by bylo f = 0. Čím větší f je, tím více je těleso deformované a méně podobné kouli.
Dotaz: Proč v zimě namrzají častěji mosty než zbylé části silnice? Myslela jsem si, že při proudění vzduchu pod mostem dojde ke snížení tlaku (podle Bernoulliovy rovnice) a pokles tlaku způsobí pokles teploty, ale to by muselo jít o izochoricky děj. To jsem zavrhla, proto se ptám, jaký je pravý důvod? (Jana)
Odpověď: Domnívám se, že za jevem stojí zejména dva faktory. Především vozovka na mostě promrzne dříve, než tatáž vozovka "na pevné zemi" prostě proto, že je ochlazována jak zvrchu, tak i zespodu (přičemž předpokládám, že most není tak tlustý, aby nepromrzl a vozovku zespodu dostatečně izoloval). Druhým faktorem pak bude skutečnost, že díky větru (který je na mostě pravděpodobně častější a intenzivnější než průměr v krajině krajině) zde dochází k rychlejší výměně studeného vzduchu a tím i rychlejšímu odvodu tepla prouděním.
