Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
321) Vzdálenost bouřky
29. 08. 2007
Dotaz: Dobry den. Když byla bouřka, tak jsme vždycky počítali dobu mezi bleskem a
hromem jak je daleko. Ráda bych se zeptala jestli je to správně. Děkuji (jana nejedla)
Odpověď: Ano, pro hrubou představu o vzdálenosti úderu blesku lze skutečně počítat sekundy mezi viditelným bleskem a slyšitelným hromem. Podělíte-li pak napočítané číslo 3, vyjde přibližná vzdálenost v kilometrech. Podstatou tohoto "měření" je skutečnost, že zatímco světlo k nám dorazí prakticky hned (tedy například se zpožděním několik mikrosekund, což je zcela zanedbatelné), zvukové vlně to trvá déle - a kilometr urazí právě přibližně za 3 sekundy (rychlost zvuku ve vzduchu za běžných podmínek je něco okolo 340 m/s, přesná hodnota závisí na mnoha faktorech).
Dotaz: Co je mléčná dráha? Název naší galaxie nebo jen pás hvězd jasně viditelný ze
Země. A jak se nazívá naše galaxie? (ruda)
Odpověď: Jako Mléčná dráha se obvykle označuje onen jasnější pás hvězd na obloze, který je ve skutečnosti jen nepatrnou částí naší galaxie. Naše galaxie se obvykle označuje jako Galaxie (tedy s počátečním velkým G).
Dotaz: Dobrý den Můj dotaz je ohledně mrznutí vody. Je pravda, že voda o vyšší teplotě
(např.: 8°C) zmrzne rychleji, než voda o teplotě menší (např.: 5°C)? (Petr Rudolf)
Odpověď: Doporučuji, abyste si to sám vyzkoušel. Budeme rádi, když nám pak podáte zprávy o svém experimentování, ať už to dopadne jakkoliv.
Zmíněný jev je v odborné literatuře znám pod názvem Mpemba effect (Mpembův jev) podle spoluautora článku, díky kterému bylo toto téma v minulém století "znovuobjeveno".
Mrznutím vody jsem se zabýval ve své
diplomové práci, z níž zkráceně ocituji závěr:
Teplejší voda skutečně může za stejných výchozích podmínek (až na rozdílné počáteční teploty) zmrznout v celém svém objemu dříve než voda původně studenější. Není to však pravidlem a zdá se to být spíše méně obvyklé. Velká popularita Mpembova jevu (otázka „Která voda zmrzne nejdřív – studená, nebo teplá?” zazněla dokonce v pořadu Nikdo není dokonalý) při jeho ve skutečnosti poměrně nesnadném pozorování (jednak proto, že často vůbec nenastane, jednak proto, že pokud nastane, nemusí být příliš výrazný) spočívá patrně v jeho zdánlivém rozporu s fyzikálními principy. Při bližším pohledu se však tento paradox dá objasnit způsoby přístupnými i středoškolským studentům.
Nejvýrazněji se Mpembův jev projeví v prostředí pokrytém ledem a sněhem (venku na mrazu nebo v poněkud zanedbané mrazničce). Nádoba s horkou vodou se může do takového podkladu protavit, a získat tak výrazně lepší tepelný kontakt s okolím. V praxi pak může rozdíl časů od počátku chlazení až do úplného ztuhnutí pro horkou a pro studenou vodu činit desítky procent.
Původně teplejší voda může zmrznout dříve než voda původně studenější také v případě, kdy se dostatečná část původního objemu díky vyšší teplotě odpaří. Tuhnutí pak probíhá v menším množství vody. Pečlivá hospodyně by si tedy mohla za jistých okolností všimnout, že rychleji získá kostky ledu v případě, kdy vodu před umístěním do mrazicího boxu ohřeje v rychlovarné konvici nebo mikrovlnné troubě. Doporučit jí takový postup ale můžeme jen sotva, protože je skoro určitě výhodnější dát do nádoby vodu studenou a rovnou snížit její množství o to, co by se bývalo vypařilo z horké vody.
Další okolností, která nesporně Mpembův jev podporuje, je přechlazení vody (to je jev, kdy voda zůstává při běžném tlaku v kapalné fázi i při teplotách pod nulou) – to ale pouze v případě, že se původně teplejší voda přechladí méně (tj. na vyšší teplotu) než voda původně studenější (jde o nutnou podmínku). Mpembův jev nastane tím spíše, čím více se teplota přechlazení původně teplejší vody blíží teplotě tuhnutí, případně čím více se teplota přechlazení původně studenější vody blíží teplotě v mrazničce. Přechlazování vody je ovšem do značné míry jev náhodný, takže spoléhat se na něj v jednotlivých pokusech nemůžeme.
Výše uvedené závěry jsem teoreticky i experimentálně ověřil. V citované práci si můžete přečíst o dalších okolnostech, které by mohly mrznutí vody ovlivňovat, najdete tam také odkazy na související články.
Dotaz: Dobrý den. Rád bych věděl zda se elektromagnetické vlnění může šířit absolutním
vakuem. Prostředím bez částic, za toto prostředí nepovažuji vesmírné
vakuum, které malé množství částic obsahuje. Děkuji. (michal tulec)
Odpověď: Ano, elektromagnetické vlnění pro své šíření nepotřebuje žádné hmotné prostředí a je skutečně teoreticky schopné šířit se i v naprostém vakuu (které ovšem nedokážeme vyrobit).
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, jak se stanovila rychlost světla? Celý vesmír je v
pohybu, není jediný pevný bod, tudíž mi stále není jasný k čemu se rychlost světla
vztahuje? Čili i taková konstanta, za jakou se rychlost světla vydává, je pouze
relativní pojem. (pavel)
Odpověď: Ač to na první pohled může vypadat podivně a nesmyslně, překvapivá odpověď zní: ať měříte, jak měříte, rychlost světla ve vakuu naměříte pořád stejnou. Rychlost světla ve vakuu tedy nejen že není pouze relativní pojem, naopak jde o jednu z opravdu fundamentálních konstant.
Za poznámku stojí i skutečnost, že dnes pomocí konstantnosti rychlosti světla je zpětně definována i zvdálenost. Jeden metr je totiž definován jako délka dráhy světla ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy. Tato definice byla zvolena mimo jiné proto, že časové okamžiky dokážeme měřit velmi přesně a tak je i takováto definice délky velmi přesná.
