Fyzikální poradna

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka České Budějovice

23. 06. 2017

Statická elektřina

Dobrý den, zaujala mne statická elektřina, ale nemohu najit patřičné zdroje informaci, poraďte mi prosím, kam se mohu obrátit. Na internetu jsem nasel spousty pofiderních článku od autora: Miroslav Provod. Ale takové teorie, domněnky a v podstatě archeoastronautické sci-fi nechci. Zajímá mne její využití, kupříkladu jako prachový filtr u cementáren nebo vlastně za jakékoli informace. Předem děkuji za odpověď.

Ahoj,

jsme rádi, že se zajímáš o praktické využití fyzikálních jevů. Stejně jako jiná odvětví fyziky má elektrostatika široké využití.

Zkusím jich pár nastínit.

Asi jako nejznámější uvedu bleskosvod – vlivem elektrostatického pole mezi nabitým mrakem a zemí dojde přesunu elektronů v bleskosvodu (nazýváme to elektrostatickou indukcí). Na horní části bleskosvodu je tedy vyšší hustota nábojů (to je ještě více umocněno tím, že náboje se nejvíce hromadí na ostrých hranách). Dejme tomu, že mrak je nabitý kladně, vršek bleskosvodu je tedy nabit záporně, více než zbytek domu. Vývoj přeskočí nejpravděpodobněji mezi nejvyšším rozdílem nábojů – a blesk tedy uhodí do bleskosvodu. Komplikuje to složení vzduchu, které není všude stejné, proto píši nejpravděpodobněji.

Jiným příkladem může být elektrostatické nanášení barvy – stříkací pistole s barvou je připojena na jeden pól (třeba kladný) a stříkané vodivé těleso je připojeno na opačný (záporný) pól. Barva se při průchodu pistolí nabije kladně a bude tedy pokračovat na záporně nabité těleso. Tak výrazně ušetříme – zajistíme, že většina barvy dospěje tam, kam chceme.

Na podobném principu funguje laserová tiskárna – laser vybíjí místa na nabitém válci v tiskárně, na který jsou pak přivedeny stejně nabité částice toneru. Protože se stejné náboje odpuzují, tak v neosvícených místech toner neulpí, zato však zůstane na místech, které byly osvíceny (a zbaveny tak náboje). Obsah válce se pak přetiskne na papír a zapeče.

S elektrostatikou se také musejí vypořádat letadla, aby se při přistání výbojem nevybila o zem. Ale to necháme jako případný příští dotaz ;)

Co se týče zdrojů zajímavé informace najdeš např. na těchto webech:

http://edu.techmania.cz/cs/encyklopedie/fyzika/elektrostatika/prakticke-vyuziti-elektrostatiky

http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/1310-elektrostaticke-jevy-v-prumyslu

http://fyzmatik.pise.cz/428-obrana-pred-statickou-elektrinou.html

0

Autor

Jaroslav Koreš

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka České Budějovice

27. 03. 2017

Vliv teploty na gravitaci tělesa

Dobrý den, rád bych se dozvěděl, jaký vliv (pokud vůbec nějaký) má teplota tělesa na jeho gravitaci? Může být gravitace tělesa nějak ovlivněna jeho extrémně vysokou, popř. extrémně nízkou teplotou? Děkuji a přeji hezký den, Pavel


Ahoj Pavle,

v klasické fyzice, která popisuje gravitaci pomocí Newtonova zákona závisí gravitační síla mezi tělesy jen na jejich hmotnosti a vzájemné vzdálenosti.

Jenže s příchodem teorie relativity se situace změnila - energie je vlastně jinou formou hmoty, takže čím vyšší energii těleso má, tím větší gravitační silou působí. No a teplota je je vlastně ukazatel kinetické energie molekul, takže čím vyšší teplota, tím větší energie a tím větší hmotnost a tím větší gravitační síla.

Upozorňuji, že přepočty mezi teplotou, energií, hmotností a gravitací jsou vždy mnohořádově nižší, takže je potřeba opravdu (velmi) velmi vysoká teplota (odhadem 10^-50).

22

Autor

Jaroslav Koreš

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka České Budějovice

27. 02. 2017

Holub

Dobrý den, mám-li holuba v uzavřené soustavě na bidýlku nebo vznášejícího se nad bidýlkem a obě postavím na váhu, bude soustava s letícím holubem vážit stejně jako se sedícím nebo bude o holuba lehčí? Doufám, že je dotaz srozumitelný. Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

jsem rád, že přemýšlíš o světě kolem nás a důvěřuješ tomu, že ti podám správnou odpověď ;)

S holubem je to vcelku jednoduché. Pokud holub chce vzlétnout, odráží se křídly od vzduchu. Stejně velkou silou, jako působí holub na vzduch působí vzduch na holuba (akce a reakce). No a vzduch zase působí na své okolí (v tomto případě na dno krabice. A protože tyto síly jsou opět stejně velké, bude mít krabice stejnou hmotnost (přesněji bude na podložku působit stejnou silou.

Asi by šlo (ale nedoporučuji!) uzavřít holuba do plastového pytlíku. Pak by byla hmotnost obalu oproti působení holuba zanedbatelná a stejně by nevzlétl.

Je potřeba uvědomit si, že vzduch+holub+krabice je uzavřená soustava a v ní je (mimo jiné) stejná hybnost. Takže pokud je hybnost krabice nula, bude její hybnost nula stále. Proto nelze použít holuby k pohonu balónu tak, že je uzavřeme dovnitř, ale pokud bychom holuby přivázali z venku, už by se něco začalo dít (v tuto chvíli je uzavřená soustava vzduch+holub+krabice a ještě k tomu okolní atmosféra).

1

Autor

Jaroslav Koreš

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka České Budějovice

24. 02. 2017

Potápění v mléce

Dobrý den, budu-li se potápět v mléce, uvidím bílo, nebo tmu? Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

i když nejsem velkým příznivcem mléka, pokusím se na tvoji otázku odpovědět.

Mléko má bílou barvu, protože na shlucích jeho „molekul“ (mléko je vlastně suspenze několika složek) se rozptyluje světlo. Vzhledem k tomu, že se jedná o různě velké shluky, tak se barvy různě rozptylují. Nám při pohledu na mléko dopadnou rozptýlené barvy do oka a protože se všechny rozptylují zhruba stejně (do všech směrů), je mléko bílé.

Kdyby jsi se ponořila do mléka, tak kvůli tomu, že se světlo rozptyluje a odráží ven z mléka, by uvnitř byla tma. Ale protože rozptyl není jen směrem ven, nebyla by to úplná tma, spíše šero. A čím hlouběji by jsi byla, tím méně světla by k tobě dorazilo a tím větší tma by okolo tebe byla.

0

Autor

Jaroslav Koreš

23. 02. 2017

Může se měnit teplota látky v různě silných gravitačních polích kvůli zpomalenému pohybu molekul?

Pokud jsme v gravitačním poli, běží nám pomaleji čas. Zpomalují se veškeré procesy a děje, tím pádem toto zpomalení sami na sobě nevnímáme. Jestli tomu správně rozumím, zpomaluje se všechno včetně pohybu a kmitání molekul v látkách. Tento pohyb částic však souvisí s teplotou látky, a čím je pohyb pomalejší, tím je i teplota menší. Pokud bychom se tedy náhle ocitli v silnějším gravitačním poli, více by se nám zpomalil čas (to bychom nevnímali), ale taky by nám přeci klesla teplota kvůli již zmíněnému pohybu molekul. Teplotu ale přeci nemůžeme vnímat jinak než takovou, jaká je. Může se tedy měnit teplota v různě silných gravitačních polích? Děkuji předem za odpověď. Ondra

Ahoj Ondro,

Jedním ze základů fyziky je princip relativity, tedy zjednodušeně to, že nemůžeme poznat, zda se naše soustava pohybuje rovnoměrně přímočaře a také jak rychle. I když v tomto případě nejde o rychlost pohybu soustavy, ale o gravitaci, nebudu jako pozorovatel v silném gravitačním poli pozorovat jinou teplotu, analogicky nepozorujeme změnu délky trvání časového intervalu v rychle se pohybující soustavě.

Rozdíl by byl, pokud bychom se na toto silné gravitační pole dívali z dálky (jako když se díváme na rychle se pohybující raketu). Tam k rozdílu pozorování bude docházet. Nemyslím si však, že budeme pozorovat jinou teplotu. Teplota nám (zjednodušeně) ukazuje, jak rychle se částice pohybují. Rychlost pohybu částic, kterou naměříme my bude jiná, než rychlost částice v silném gravitačním poli. Jiná však bude i hmotnost částice a domnívám se, že tyto efekty nakonec způsobí že teplota bude stále stejná.

Navíc informaci o teplotě se dozvídáme díky fotonům, které se vlivem gravitačního pole „natáhnou“ a budou tak mít nižší „teplotu“.

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D.,

Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka 
České Budějovice

6

Autor

Jaroslav Koreš

21. 02. 2017

Jiskření v mikrovlnné troubě

Dobrý den. Proč se obal od chipsů v mikrovlnné troubě smrskne? A proč se při tom blýská? Ne, že bych to osobně zkoušela, ale lidé jsou blázni a natáčí se u toho… video: youtu.be/zaq6Uq-3AbQ?t=4m49s Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

Díky za další dotaz do poradny ;)

Jiskření je způsobeno tím, že ohřev jídla v mikrovlnné troubě je způsoben mikrovlnami.
To je část elektromagnetického spektra. Pokud tedy máme elektromagnetickou vlnu, mění se v jejím okolí elektrické a magnetické pole. Víme, že změna magnetického pole vyvolává ve vodičích elektrický proud (tzv. elektromagnetická indukce).
Tím, že hliníkovým obalem chipsů protéká elektrický proud dojde k jeho zahřívání. Plast, který je na hliník nanesen se speče a pytlík se tak srazí.

K jiskření dochází proto, že elektromagnetická vlna má někde maximální a jinde minimální výchylku. V místě maximální výchylky dojde k největšímu nárůstu počtu elektronů vlivem elektromagnetické indukce, v místech s minimální výchylkou bude elektronů nejméně.

Pokud rozdíl v počtu elektronů (a tedy rozdíl hodnot elektrických nábojů) mezi dvěma místy překročí určitou mez (pevnost dielektrika), dojde k výboji. To my vnímáme jako blesk.

Těším se na další dotaz ;)

Mgr. Jaroslav Koreš, Ph.D., 
Gymnázium Jana Valeriána Jirsíka 
České Budějovice

0

Autor

Jaroslav Koreš

První
1 2 3 4 5
Poslední

Zadání dotazu

Máte nějaký dotaz?

Pokud se chcete na něco zeptat, napište e-mail s předmětem "Fyzikální poradna" na emailovou adresu

poradna@svetenergie.cz
Skupina ČEZ

Kontaktní informace

Máte-li k obsahu portálu jakékoliv náměty, postřehy či připomínky – prosím kontaktujte nás. Budeme vděční i za připomínky k nekorektnímu zobrazení stránek, či případnému upozornění na chybu. Děkujeme.


email:info@svetenergie.cz

telefon:+420 381 257 675

Kontaktní formulář

KONTROLNÍ KÓD

kontrolní kód Opište prosím do políčka formuláře
text z obrázku

Portál Svět energie provozuje společnost ČEZ. Vyrobil Simopt, s.r.o., Copyright © 2016, Všechna práva vyhrazena

detail