Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 92 dotazů obsahujících »vakuu«
4) Od Slunce až k nám
12. 10. 2011
Dotaz:
Za jak dlouho dorazí světlo od Slunce na Zemi?
(Mrkvička Miroslav)
Odpověď:
Jak dlouho trvá světlu, než dorazí od Slunce k nám na Zemi, lze přibližně spočítat jednoduchým vztahem pro rychlost v = s/t. Nyní se podívejme na vzdálenosti Země od Slunce. V nejvzdálenějším bodě (v aféliu) jsme od Slunce asi 152 099 000 km daleko, v nejbližším bodě (perihéliu) asi 147 097 000 km, přitom rychlost světla ve vakuu (vakuum je pro pohyb ve vesmíru dobrým přiblížením) je jednou ze základních fyzikálních konstant a činí 299 792 458 m/s. Odtud už stačí pouze převést na správné jednotky, upravit vztah a dosadit. Čas, který potřebuje světlo, aby dorazilo na povrch Země, se pohybuje někde mezi 8 min 10 s a 8 min 27 s v závislosti na aktuální poloze planety a hvězdy.
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.
Dotaz: Dobrý den, dočetla jsem se, že vystřelená kula se pohybuje po parabole.
Zajímalo by mě proč neletí rovně. Velice děkuji za odpověď. (Marti)
Odpověď: Představme si nejprve, že vystřelíme kulku (například z pistole) ve vakuu
někde na Zemi. Protože planeta vytváří tzv. centrální gravitační pole
(gravitační zrychlení míří ve všech místech kolmo do středu Země, což
má za následek mimo jiné to, že odmyslíme-li si okolní vlivy, padají
upuštěné předměty kolmo k zemi), existuje na daném místě konstantní
gravitační zrychlení g, které stále nutí naši kulku k volnému pádu. My
jsme ji ale vystřelili, takže existuje další počáteční zrychlení,
které by ji nutilo letět vodorovně. Kulce pak nezbývá, než vykonávat oba
pohyby (tedy volný pád i vodorovný "vrh") naráz. Platí tzv. princip
superpozice, ze kterého pro skládání pohybů plyne následující -
nakreslíme-li si graf, potom na ose y kulka "padá volným pádem" a na ose x
"letí vodorovně"...složením obou pohybů dohromady dostaneme pohyb po
části paraboly.
V našich podmínkách je to ale ještě trošku jinak. Vzduch
není nehmotné prostředí, takže klade letící kulce odpor. Na celém pohybu
se to pak projeví tak, že kulka letí po tzv. "balistické křivce".
Dotaz: Máme dvě tělesa stejné velikosti a tvaru o rozdílné hmotnosti... Obě tato
tělesa bychom pustili ve stejný čas a ve stejné výšce na zem (rovný
povrch) má otázka zní: které těleso dopadne na zem dříve? To lehčí to
těžší nebo nastejně? (Lenka K.)
Odpověď: Základní otázkou je, uvažujeme-li tělesa ve vakuu nebo v
reálném prostředí.
Představíme-li si ideální prostředí bez odporu
(právě zmíněné vakuum), bude nám na tělesa působit pouze síla
gravitační, která dává oběma tělesům stejné zrychlení "g" - dopadnou
ve stejný okamžik.
V reálném prostředí je to ale o něco zajímavější.
Vyřešíme-li diferenciální rovnice pro pohyb, při kterém působí
odporová síla, dojdeme k závěru, že takové těleso není urychlováno
lineárně "donekonečna". Existuje určitá mezní rychlost, ke které se
urychlované těleso blíží a kterou nepřekročí. A tato rychlost je mimo
jiné závislá právě na hustotě (hmotnosti) tělesa a na jeho průřezu
(tvaru a velikosti).
Máme-li tedy dvě stejně velká tělesa stejného tvaru
ale různé hmotnosti v prostředí s odporem (například ve vzduchu), dopadne
na zem těžší těleso dříve.
Vyzkoušet si to můžeme i prakticky -
položíme-li na hladinu vody dva různě těžké předměty stejného
rozměru, dopadne nám těžší na dno podstatně dříve, než lehčí
(protože má voda větší hustotu než vzduch, bude konečná rychlost obou
těles menší, proto bude i lépe pozorovatelný výsledek).
Dotaz: Ahoj je pravda ze dve odlisne vazici telesa ve vakuu padaji stejne rychle pr:
kladivo a pirko a proc? (Honza)
Odpověď: Dobrý den. Ano, pokud neuvažujeme odpor prostředí, padalo by pírko i
kladivo k zemi stejně rychle jednoduše proto, že zrychlení v
gravitačním poli nezávisí na hmotnosti padajícího tělesa. Můžete si
toto zkusit demostrovat následujícím "experimentem": vezměte si k ruce
nějaký těžší předmět a např. malý kousek papíru. Když předměty
pustíte k zemi každý zvlášť, papírek bude pomalu klesat, zatímco
těžší předmět spadne rychleji. Nyní položte papírek NA těžší
předmět a opět je pustťe k zemi. Pozorujete, že papírek se "neodlepí",
tedy padá stejně rychle jako těžký předmět, který mu v tomto případě
"rozráží" cestu prostředím.
