Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 22 dotazů obsahujících »dopadající«
6) Teplá, studená a okluzní fronta
28. 06. 2006
Dotaz: Dobrý den, měl bych jeden dotaz: Potřeboval bych vědět, co se děje při styku
dvou vzduchových hmot, které mají různou teplotu, vlhkost a popřípadě tlak. Dal
by se v uzavřeném prostředí (např. při fyz. pokusu) vypočítat průběh tohoto
děje? Existují nějaké vzorce pro výpočet změny těchto dvou různých hmot vzduchu,
jestliže známe hmotnost, teplotu a vlhkost vzduchu? Za jakoukoliv odpověď
mnohokrát díky. (Petr)
Odpověď: Oblast styku dvou vzduchových hmot není nic jiného než to, co známé pod názvem fronta. Je-li aktivnější teplý vzduch ("vytlačuje-li" tepla vzduchová hmota dříve se v dané oblasti nalézající chladnou nebo studenou vzduchovou hmotu) jedná se o teplou frontu, při opačném dějí jde naopak o studenou frontu. S tzv. okluzní frontou je to trochu složitější. Nicmeme existuje vhodná česká literatura, kde je možné o všem získat základní informací:
Jan Bednář: Meteorologie. Úvod do studia dějů v zemské atmosféře. Portál 2003
Jaroslav Kopaček, Jan Bednář: Jak vzniká počasí. Karolinum 2005
Ohledně průběhu daných veličin v oblasti fronty (a nejen tam) je to trochu složitější. Časový vývoj i prostorové rozložení daných veličin se získá numerickým výpočtem matematického modelu zalozeneno na rovnici kontinuity,
Navier-Stokesových (pohybových) rovnicích, 1. hlavní věty termodynamiky upravené pro izentropický děj a dalších rovnic, jež popisují chování všech fází vody v atmosféře. V rovnicích musí být zahrnut i popis radiačních procesů - krátkovlnné radiace - dopadající sluneční záření a dlouhovlnná radiace - tepelné záření a parametrizovány děje jako např. turbulence, která má v atmosféře významnou roli.
Dotaz: Jaký optický jev způsobuje světelnou stopu, například při kroužení(jakémkoli
rychlém pohybu) rozžhaveným klacíkem ve tmě? (linda)
Odpověď: Obrazce vznikající při rychlém pohybu světelného zdroje nejsou způsobeny žádným fyzikálním optickým jevem, ale jsou důsledkem nedokonalosti snímače, nejčastěji tedy oka. Pro názornost se ale podívejme nejprve na fotoaparát - ten při pořizování snímku na chvilku odkryje fotocitlivou vrstvu (film u klasických či snímací senzor u digitálních fotoaparátů) a když už je "nachytáno" dostatek světla, fotoaparát zase fotocitlivou vrstvu zakryje. Pokud se tedy fotografovaný předmět pohybuje, bude na výsledné fotografii zachycena jeho pozice od okamžiku odkrytí fotocitlivé vrstvy až do okamžiku jejího zakrytí - bude tedy rozmazaný. Při fotografování kroužícího žhnoucího klacíku tedy bude zachycena část jeho trajektorie.
V případě oka se nedá mluvit o zakrývání či odkrývání sítnice, protože pokud zrovna nemrkáme, je oko otevřené stále. Přesto zde dochází k podobnému jevu. Jednotlivé fotocitlivé buňky (tyčinky pro černobílé a čípky pro barevné vidění) totiž potřebují ke své aktivaci (oby odeslaly signál, že na ně dopadá světlo) určitý čas (a musí "nasbírat" dost světla), dá se tedy řict, že průměrují množství dopadajícího světla za určité krátké časové období. Při dobrém osvětlení je tento čas relativně krátký (několik setin sekundy), při horším ovětlení se doba prodlužuje (v šeru používáme už jenom tyčinky a ty jsou v tomto ohledu pomalejší). Celý obraz pak navíc ještě doupraví a zpracuje mozek tak, aby mu dával smysl.
Dotaz: Dobrý den.Chtěl bych se zeptat jaká je teplota ve vakuu? Pokud je to absolutní
nula,tak co je to absolutní nula.Děkuji. (spider-x)
Odpověď: Představme si komoru se zcela vyčerpaným vzduchem. Ve vakuu uvnitř komory i po vyčerpání vzduchu mohou existovat (a také existují) elektromagnetické vlny. Tyto vlny dopadají na stěny nádoby a zahřívají je (předávají jim svou energii), zároveň však stěny nádoby tepelně září (i tepelné záření je ve své podstatě záření elektromagnetické, jeho intenzita pak odpovídá Stefan-Boltzmanově vyzařovacímu zákonu). Pokud je komora izolována od okolního světa, časem se dostane do stavu, kdy intenzita dopadajícího a vyzařovaného elektromagnetického záření se vyrovná. Dostali jsme se tedy do stavu, kdy stěny komory i vakuum jsou v termodynamické rovnováze a můžeme tedy říct, že mají stejnou teplotu. Vakuum má tedy teplotu odpovídající teplotě předmětů, s nimiž je v termodynamické rovnováze.
Teplota vakua ve vesmíru (neboli záření vesmírného pozadí) odpovídá teplotě necelých 3K, tedy přibližně -270°C.
Pozor! Nemá smysl určovat teplotu za situace, že zkoumané prostředí není v termodynamické rovnováze a jsou v něm nezanedbatelné toky energie. To je také důvod, proč se například teplota vzduchu měří vždy ve stínu ("na sluníčku" totiž nemůžeme zanedbat tok energie od Slunce).
Absolutní nula je nejnižší možná termodynamická teplota (0K) odpovídající přibližně -273,15°C.
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, na jakém principu funguje expozimetr, jaký jsem dříve
používala při focení, na krabičku dopadne světlo a ručička ukazuje expozici.
Děkuji (krontik)
Odpověď: Pravděpodobně se jednalo o expozimetr se selenovým článkem. Na selenovém článku se po dopadu světla vytváří elektrické napětí úměrné intenzitě dopadajícího světla. Proud vyvolaný tímto napětím pak měříme galvanometrem - a právě jeho ručička nám na stupnici ukazuje doporučenou dobu expozice. Existují samozřejmě i další druhy expozimetrů, některé například využívají vlastností fotoodporu CdS. Fotoodpor sám však nevytváří žádné napětí, takže pro fungování expozimetru je nezbytný zdroj - obvykle elektrický monočlánek či baterie. Většina modernějších expozimetrů je pak postavena na bázi křemíkových fotodiod.
Dotaz: Zajímalo by mě, jak závisi tepelné záření tělesa na barvě tělesa, a materiálu, a
proč u kovů a plamene s teplotou okolo 1500 K je již barva žlutá, zatímco podle
křivky vyzařování absolutně černého tělěsa i u hvězd je až do teploty 3000 K
barva červená, a až 5-6 kK je tato barva žlutá, a jak bych mohl zjistit teplotu
plamene. (Pavel)
Odpověď: Pokud nás zajímá závislost intenzity tepelného záření na tom, jakou barvu má těleso při nízké teplotě (tedy jakou barvu vidíme při pokojové teplotě), pak lze zjednodušeně říct, že čím je těleso tmavší a matnější (tj. čím snáze pohlcuje dopadající světlo), tím více bude také při vysoké teplotě světlo (resp. tepelné záření) vyzařovat. Tato skutečnost je známa jako "Kirchhoffův zákon vyzařování".
Nyní se ještě podívejme na to, jakou barvu rozžhavená tělesa mají (jak se nám jeví). Měření přístroji (zcela v souladu s tzv. Wienovým posunovacímo zákonem) skutečně ukáže, že těleso bude vyzařovat nejvíce v oblasti červeného viditelného světla teprve když jej zahřejeme na několik tisíc kelvinů. Proč tedy vnímáme jako červeně zářící i tělesa chladnější? Protože lidské oko je na různé vlnové délky růžně citlivé a výrazně tak zkresluje výsledek "měření". Jednoduše řečeno těleso při tisíci kelvinech září především v infračervené části spektra a jenom menší část vyzařuje v podobě červeného světla. Naše oko ovšem infračervenou část spektra nevnímá a soustředí se na světlo červené barvy.
Zohledníme-li tuto nedokonalost oka, můžeme pak odhadovat teplotu žhavých těles dle této tabulky:
