Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
334) Co (ne)dělat při bouřce
20. 07. 2007
Dotaz: Dobrý den, v srpnu se chystáme do chatového tábora. Mám strach, že bude bouřka.Není
na té chatě totiž hromosvod, ale elektřina tam zabudovaná je. Jak se máme při
bouřce chovat? Jaké by jsme měli dodržet pravidla? Děkuji za odpověď (Hanka)
Odpověď: Za bouřky není žádné místo absolutně bezpečné - jsou jen místa poměrně bezpečná (například dobře uzemněné zděné, kamenné nebo železobetonové budovy) nebo automobily s uzavřenou plechovou karosérií, a naopak místa vysloveně riziková (viz níže). Základní pravidlo je, že blesk si vždy hledá pro něj nejkratší a nejvodivější cestu do země. Proto nejčastěji zasáhne nejvyšší nebo nejlépe vodivé objekty v krajině. Nelze však na to absolutně spoléhat - často totiž nedokážeme odhadnout, jaká dráha je pro blesk nejvýhodnější. Obecně však platí, že za bouřky bychom se měli snažit vyvarovat situace, při které se staneme doslova hromosvodem (ať již z důvodu nejvyšší polohy v okolí či zvyšováním své vodivosti). Nebezpečnou se situace stává v okamžiku, kdy již vidíme jednotlivé blesky, akutní nebezpečí hrozí když již slyšíme i hřmění. Čím je doba mezi bleskem a zahřměním kratší nebo čím je hrom hlasitější, tím je riziko větší.
Za nejvíce rizikové lze považovat následující situace:
Pohyb osob v otevřené krajině nebo na jakémkoliv vyvýšeném místě; extrémně nebezpečným je pohyb na horském hřebeni a vrcholech hor.
Pobyt na vodní hladině (řek, přehrad, rybníků, jezer, moře) - jako plavec, v člunu, na lodi, surfovacím prkně, nafukovací matraci, ...
Pohyb v jakékoliv otevřené krajině, kdy máme u sebe jakékoliv větší kovové předměty (např. jízdní kola, deštníky, golfové hole, krosny s kovovou kostrou, zeměměřičské či fotografické stativy, ...) nebo se jich dotýkáme (např. pevné řetězy na horách).
Pobyt pod vzrostlejšími stromy. Pozor - některé nižší stromy mohou mít výrazně hlubší kořeny než třeba okolní vyšší smrky a díky tomu jsou výrazně vodivější. Za bouřky je tedy lepší vyvarovat se blízkosti jakýchkoliv vzrostlejších stromů, nejen těch nejvyšších !!!
Pobyt v blízkosti jakýchkoliv stožárů (nejen kovových!), sloupů veřejného osvětlení, a poblíž elektrického vedení.
Pobyt v/na jakýchkoliv otevřených vozidlech - sportovních, stavebních, či zemědělských, cyklistických kolech a motorkách.
Telefonování pevnými linkami (o to i v uzavřených chráněných místnostech), práce s počítačem (zpravidla je spojen nejen s elektrickou sítí, ale i s telefonní sítí přes modem) či jakýmikoliv elektrospotřebiči, připojenými k rozvodné síti.
Kontakt s vodou z vodovodu (mytí rukou či nádobí, sprchování, ...).
Pobyt pod skalním převisem, ve vchodu do jeskyně nebo jakékoliv šachty.
Pokud jsme v blízkosti bouřky, může být nebezpečným i pouhé vystupování z auta, zejména jsou-li pneumatiky a půda ještě suché. V okamžiku vystoupení se totiž můžeme stát "uzemněním" našeho auta a tím iniciovat blesk. Za mokra by toto riziko mělo být výrazně nižší.
Naopak, za relativně bezpečný lze považovat pobyt v bouřce v autě s uzavřenou plechovou karosérií (nikoliv tedy v kabrioletu - byť se zataženou střechou, nebo v trabantu) - samozřejmě s přihlédnutím k dalším rizikům uvedeným níže a za předpokladu přiměřeného snížení rychlosti jízdy. Stihneme-li to ještě před bouřkou, zatáhneme či demontujeme všechny externí antény (od rádia a mobilního telefonu), zatáhneme okénka a nedotýkáme se zbytečně kovových částí karosérie.
Pokud nás bouřka zastihne v otevřené krajině, snažíme se vyhledat co nejnižší polohy (údolí, úvozy, aj.) - musíme však zvážit riziko nečekaného přívalu vody (zejména v soutěsce nebo uzavřené rokli). Na vyvýšených místech zaujmeme co nejnižší polohu, nikoliv však v leže; zároveň se snažíme o co nejmenší kontakt našeho těla se zemí. Z tohoto důvodu je doporučována poloha v podřepu, avšak pokud možno na špičkách bot (otázkou však je, kdo tuto polohu vydrží delší dobu). Pokud jsme ve skupině, raději se rozdělíme a hlavně se nebudeme držet za ruce. Pokud by někdo ze skupiny byl náhodou zasažen bleskem, je tak větší naděje, že v okolí bude osoba schopná poskytnout první pomoc. Pokud budeme pohromadě, v těsné blízkosti, v případě zásahu bleskem budou zasaženi nejspíše všichni!
Výše uvedené zásady opatrnosti platí i tehdy, když se bouřka jeví jako relativně vzdálená (zejména po vydatných srážkách, kdy se nám zdá, že bouřka již odchází). Bezpečnostní pravidla bychom měli zachovat po dobu alespoň 20 až 30 minut od posledního blesku či zahřmění.
V případě zásahu a zranění člověka bleskem bývá nadějí pro zasaženého včasná první pomoc - zpravidla je nutná masáž srdce a umělé dýchání. Proto není zcela od věci si jejich zásady čas od času zopakovat...
Dotaz: Dobrý den, chtěl bych se zeptat, jestli je spektrum deuteria shodné se spektrem
vodíku, konkrétně by mě zajímala Balmerova série vodíku. Děkuji (Michal Kamas)
Odpověď: Předpokládám, že vodíkem myslíte tzv. lehký vodík 1H
(nejběžnější v přírodě) a chcete srovnávat jeho spektrum s deuteriem
neboli tzv. těžkým vodíkem 2H. Každá čára ve spektru atomu
(libovolného) odpovídá přechodu elektronu z jednoho povoleného stavu do
jiného, který má menší energii. Energie (a tedy i frekvence) vyzářeného
fotonu odpovídá rozdílu energií obou hladin.
Při kvantově-mechanickém výpočtu povolených stavů a jejich energií pro
elektron, který se nachází v elektrickém poli bodového náboje (jádra) lze
předpokládat, že jádro má nekonečnou hmotnost (hmotnost protonu je asi
2000-krát větší než hmotnost elektronu, stejný poměr jako ping-pongovým
míčkem a středně velkým melounem). Při tomto zanedbání se výpočet
energetických hladin pro vodík a deuterium neliší a i spektra by byla
přesně stejná.
Pokud chceme provést výpočet přesněji - tj. nebudeme předpokládat
nekonečně těžké (což je ekvivalentní „nehybnému“) jádro,
řešíme problém dvou těles, který se jednoduše dá převést na předchozí
případ (tj. případ elektronu v poli nekonečně těžkého jádra) a jediná
změna nastane v tom, že nebudeme počítat s hmotností elektronu, ale s tzv.
redukovanou hmotností, která se spočítá ze vzorce
μ = memj / (me + mj).
Dosazením za hmotnost elektronu a příslušného jádra zjistíte, že se
redukované hmotnosti pro lehký vodík a deuterium se liší asi o čtvrtinu
promile. Protože energie povoleného stavu je úměrná hmotnosti, budou se
povolené energetické hladiny a tedy i čáry ve spektru lehkého vodíku a
deuteria lišit také o zlomky promile.
Dotaz: Není mi zcela jasný princip teplotní závislosti odporu kovů. V literatuře se
obvykle uvádí, že teplotně závislým parametrem u kovů je relaxační čas. Je možné
nějak jednoduše vysvětlit princip toho, co tento parametr představuje? (Zuzka)
Odpověď: Relaxační čas se skutečně používá k charakterizování rozptylu elektronů na
překážkách při jeho cestě kovovým krystalem pod vlivem působícího
elektrického pole. Při vyšších teplotách je hlavním mechanismem rozptylu
elektronů interakce s kmity atomů v mřížkových polohách. Tyto kmity mohou
být popsány pomocí kvazičástic fononů. S klesající teplotou se snižují jak
amplitudy tak frekvence kmitů mřížky a elektrony se snadněji pohybují
mřížkou, tedy roste příslušná relaxační doba a vzrůstá elektrická
vodivost.
V nízkých teplotách se uplatní další mechanismus rozptylu elektronů a tím
je rozptyl na nečistotách. Těmi jsou cizí atomy, nepravidelnosti mřížky,
hranice zrn, bodové a čárové poruchy. Tento typ rozptylu nezávisí na
teplotě.
Je zřejmé, že odstranit tyto poruchy v úplnosti nelze, proto při klesající
teplotě odpor posléze přestane klesat a stane se na teplotě nezávislým.
Tento fakt popisuje tzv. Matthiesenovo pravidlo, které říká, že odpor
(např. měrný) je součet odporu působeného fonony a odporu působeného
nečistotami. U velmi čisté platiny dojde k převládajícímu rozptylu na
nečistotách při 13 K, u ostatních kovů při vyšších teplotách. Slitiny mají
odpor velmi málo závislý na teplotě. Výjimku z tohoto pravidla představuje
přechod do supravodivého stavu, kdy kov, slitina, nebo i sloučenina pod
kritickou teplotou zcela ztrácí elektrický odpor.
Poučení lze nalézt v knize: Ch. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek.
Dotaz: Mám výkonný spotřebič s velkým trafem, který někdy při zapnutí vyrazí 25A
jistič. Jak zpomalit proudový náraz při sycení trafa? Jedná se o jednofázové
zařízení. (Jan Havelka)
Odpověď: Tento problém jsme řešili (a úspěšně vyřešili) v našem fyzikálním
praktiku v případě "velkého" jednofázového i trojfázového transformátoru
2500VA. Týká se to například i školních autotransformátorů. Spotřebič je
připojován k síti přes rezistor(y) v sérii (cca 10 ohm / 20 Watt), který
je po době asi jedné sekundy (stačí i kratší) přemostěn kontakty
stykače. Sepnutí stykače po jedné sekundě zajišťuje standardní komerční
časové relátko vzhledem a velikostí podobné běžnému jističi.
Tepelná setrvačnost (tepelná kapacita) uvedených rezistorů je
dostatečná, aby se po tu dobu 1s co nimi teče proud (při napětí sítě
230V je to prinicipiálně nejvýše cca 23A (špička) tepelně nezničily.
Lze použít i tzv. kompenzační stykače, které mají příslušné rezistory a
kontakty už rovnou vestavěny (osobně nevyzkoušeno).
V případě zájmu o profesionální řešení (včetně příslušných prohlášení o
shodě... např do školy) dodám spojení na odbornou firmu.
Dotaz: Dobrý den, používám na motocyklu tzv. tankvak, což je brašna přichycena k nádrží pomocí permanentních magnetů a mám triviální problém: potřebují občas převážet notebook či jiné magnetický citlivé věci a nevím, jakým způsobem je izolovat od působení poměrně silného magnetického pole. Je to vůbec v běžné praxi možné? Díky a přejí příjemný den. Ocvirk (Tomas Ocvirk)
Odpověď: Tomuto tématu jsme se již věnovali v těchto odpovědích:
Prakticky by stínění pro daný případ mohlo vypadat jako mistička z měkké oceli, ve které spočívá permanentní magnet tak, že okraj mističky a jeden pól magnetu jsou v rovině, která přilehne na nádrž. Právě teď jsem si to vyzkoušel s mrňavým neodymovým magnetem (placička s průměrem 10 mm a tloušťkou 2 mm) vloženým do ocelové podložky
a překrytým dvoukorunou. Na plechu to drží skvěle a magnetické pole velku
je docela slabounké...
