Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
852) Maximální možná rychlost tělesa
05. 12. 2003
Dotaz: 1.Žádné hmotné těleso se nemůže pohybovat rychlostí světla. Jaká je tedy
maximální možná rychlost hmotného tělesa? (domnívám se, že pokud bychom to
číslo znali a odečetli ho od rychlosti světla, získaly bychom nejmenší
jednotku času, ale to je v rozporu s tím, že čas se nedělí na kvanta)
2.Pokud posvítím baterkou ze stojícího auta, vyletí z ní fotony určité
vlnové délky. Pokud posvítím baterkou z jedoucího auta, vlnová délka fotonů
se zkrátí a světlo urazí větší vzdálenost, než aby se k jeho rychlosti
přičetla rychlost jedoucího auta. Je moje domněnka správná? (Vašek)
Odpověď: 1. Ono je to tak, že se může pohybovat libovolnou menší rychlostí, než je
rychlost světla. Ve speciální relativitě se často pracuje s koeficientem
Ten udává, kolikrát se zkracují télky, dilatuje čas, zvyšuje hmotnost
apod. Není neobvyklé pozorovat částici, která se pohybuje např.
s γ = 1000 (tj. je např. 1000 x těžší než v klidu). Dopočteme-li v
takovém případě rychlost, vyjde v = 0.9999995 c, tj. do rychlosti světla
chybí jen asi 150 m/s.
2. Ano, v podstatě máte pravdu. Jedním z výchozích principů speciální teorie
relativity je princip konstantní rychlosti světla, čili fakt, že světlo se
pohybuje stejně rychle v každé (inerciální) soustavě. Nevyhnutelným
důsledkem tohoto (z pohledu klasické fyziky poněkud podivného) faktu je
pak mj. vámi zmíněný Dopplerův jev, tj. změna vlnové délky světla při
vzájemném pohybu zdroje a pozorovatele.
Není možné ale relativistický Dopplerův jev zaměňovat s klasickým
(pozorovatelným např. na zvuku). Zde se jedná o zcela jiný princip, zvuk
má (narozdíl od světla) jasně dané prostředí, ve kterém se šíří (vzduch),
zatímco u světla takové prostředí (éter) neexistuje.
Dotaz: Dneska mě při přednášce dějiny fyziky napadla jedna věc. Přednáška se týkala
mimojiné Mendělejovy tabulky prvků a toho, jak ji Mendělejev dělal. Dával si
podle hmotnosti prvky vedle sebe atd.... Mě ale zajímala ta věc, jak zjistil
hmotnost toho prvků? Ptal jsem se i vyučujícího, ale ten mi povídal, že se po
tom také pídil, ale nic nezjistil.
(Jan Bicek)
Odpověď: On ani tak neznal hmotnosti těch prvků, pouze jejich relativní hmotnosti.
V roce 1871, kdy tabulku dokončil, už sice existovaly první pokusy o
stanovení Avogadrova čísla, ty byly ale velmi nepřesné, nicméně
Mendělejevovu práci to nijak neovlivnilo.
Relativní, nebo chcete-li molární hmotnosti lze stanovit nepřímo např. při
pozorování různých chemických reakcí. Když vím chemické složení reaktantů
i produktů, tak porovnáním jejich hmotnosti můžu usuzovat na hmotnosti
jednotlivých prvků. Dále např. plyny mají tu vlastnost, že (za jistých
idealizovaných podmínek) je v daném objemu při dané teplotě a tlaku vždy
stejný počet molekul, stanovením hustoty lze tedy také usuzovat na
hmotnost prvků.
Dotaz: Proč sníh taje nejrychleji vlivem deště? (Aleš Bradáč)
Odpověď: Sníh je pouze jistým způsobem vykrystalizovaný led, čili voda v pevném
stavu o teplotě menší než 0 °C. Na to, aby roztál, je potřeba, aby z okolí
přijmul teplo na zahřátí na 0 °C a tání (samotné zahřátí na 0 °C nestačí,
při této teplotě tání teprve začíná a jak postupně dodáváme teplo, tak přibývá
vody, teprve až všechen sníh roztaje a máme místo něj vodu o
teplotě 0 °C, další dodávání tepla pak způsobí ohřívání nad 0 °C).
Když taje sníh přestupem tepla od teplejšího vzduchu, není to pochopitelně
tak účinné, jako když se jedná o přestup od teplé vody. Voda totiž
pronikne do jemné struktury sněhu a vznikne tak obrovská styčná plocha
voda--led, na které dochází k přestupu tepla. Navíc přestup tepla mezi
pevnou látkou a kapalinou je celkem rychlý a díky velké tepelné kapacitě
vody bude i relativně malé množství teplé vody stačit.
Naopak při tání v teplejším vzduchu nastává opačná situace. Vzduch sice
také pronikne do struktury sněhu, ale díky malé tepelné kapacitě se tam
rychle ochladí na teplotu sněhu a nadále k přestupu nedochází. K tomu je
potřeba cirkulace -- ochlazený vzdych se musí vyměňovat s teplým, a to
nejde moc snadno, protože chladný vzduch je těžší než teplý a nemá tedy
důvod se s teplým vzduchem nahoře měnit. Neproudící vzduch je výborný
izolant a navíc přestup tepla mezi vzduchem a ledem je při stejném rozdílu
teplot mnohem pomalejší, než mezi vodou a ledem.
Proto sníh i při teplém počasí taje třeba několik týdnů, jediný déšť ho
ale dokáže rozpustit během pár hodin.
Dotaz: Je možné, aby elektřina, která je všude okolo nás, způsobovala telepatii?
Slyšel jsem názor, že střídavé napětí, které je synchronní ve všech místech
ČR (Evropy?) působí na lidi a "slaďuje jejich mozky na stejné frekvence" a
vyvolává telepatii. Prý Stačí například světlo z žárovky, které v rytmu stř.
napětí kolísá, vibrace z motorů a transformátorů nebo jen elektrické pole. Mě
se to nějak nezdá, ale je to zajímavá myšlenka. Co si o tom myslíte vy? (Dan)
Odpověď: Ptáte se na to, co si myslím já: Zprávám, které jsem o telepatii dosud
slyšel nebo četl, nevěřím. Žádný telepat se dosud v mé blízkosti
nevyskytl. Takže telepatie je pro mne jev, který možná existuje a možná
neexistuje, já o něm nic nevím, nemohu ho k ničemu využít. Víc o tom
nedokážu říct. Střídavé napětí je asi docela dobře sfázované po celé
Evropě, i když do detailů také nevidím. Je možné vyslovit hypotézu, že je
odpovědné za cokoli od telepatie po jasněji existující jevy, ale dokud
tuto hypotézu nikdo neprokáže, je to jen hypotéza nebo blábol. Nadějnost
hypotézy se dá například měřit ochotou lidí na ověřování pracovat a
investovat do toho úsilí a prostředky. To v nejbližší době rozhodně
nebudu.
Dotaz: Rád bych se dozvěděl,proč se radiátor chová jako magnet? Proměřil jsem pomocí
buzoly,že u klasického panelákového radiátoru je nahoře,tedy v místě přívodu
vody severní a dole jižní pól. (Karel Velebil)
Odpověď: Některé starší radiátory jsou odlity z litiny, nové se svařují z tažených
ocelových plechů. Tyto materiály se chovají jako středně "tvrdá
feromagnetika". Jsou-li zmagnetovány během své historie, tedy při výrobě,
pobytem v magnetickém poli permanentních magnetů, mezi než lze zařadit i
zemské magnetické pole, mohou se zmagnetovat a magnetizaci si podržet. Potom
budou přitahovat feromagnetické objekty.
Nastává však i druhá situace: přiblížíte-li se se zmagnetovaným předmětem
(buzola, většina šroubováků, pilník, jehla, špendlík, kancelářská svorka),
zmagnetuje se lokálně i materiál radiátorů a předměty se přitahují.
V případě radiátorů, kde bylo možno odlišit póly, jde asi o první případ.
Proces magnetování se děje po
hysterezni smyčce. V dostatečně velkém poli se materiál nasytí, tedy dosáhne
nasycené magnetizace. Při snižování budícího pole se dostane do remanentní
magnetizace v nulovém budícím poli. K tomu, aby se materiál zcela
odmagnetoval, musí se přiložit koercitivní pole v opačném směru. Záleží na
velikosti koercitivního pole, zda se materiál snadno odmagnetuje (měkké
feromagnetikum) nebo zda si svou (remanentní) magnetizaci zachová a
projevuje se tedy jako permanentní magnet. Z tvrdých materiálu se právě
stále (permanentní) magnety vyrábějí. Při jejich výrobě se jim v silném
magnetickém poli výsledný směr zmagnetování vtiskne.
Chcete-li mít naopak dobře odmagnetovaný feromagneticky měkký předmět, je
třeba jej vložit do cívky se střídavým magnetickým polem a velikost tohoto
pole plynule snižovat k nule. Odmagnetovat je možné také ohřátím nad Curieovu
teplotu, kdy se feromagnetikum stane paramagnetikem. Zpětné chlazení se musí
dít v prostředí bez magnetického pole.
Co jsem napsal o radiátorech, platí např. i pro futra dveří atd. Oceli tvrzené
příměsemi jsou zpravidla spíše tvrdými feromagnetiky. Silným legováním (Cr a
Ni) se připravují nerezové oceli, které jsou však většinou neferomagnetické.
