Fyzikální poradna

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

21. 08. 2017

Jakou teplotu má vakuum

Dobrý den, k této úvaze mě přivedla jedna reklama a přítel, který se mnou u ní seděl. Jakou teplotu má vakuum a při jaké teplotě se ve vakuu peče husa (nebo cokoliv)? Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo, díky za další, tentokrát "vypečenou" otázku.Kdybych si to chtěl zjednodušit, tak odpovím, že vakuum nemá žádnou teplotu - teplota souvisí s rychlostí pohybu částic v látkách (viz např. difúze čaje). Pokud tedy máme dokonalé vakuum, tak mu nelze přisoudit žádnou teplotu. Jak si jistě pamatuješ, nemůžeme říci, že má teplotu 0 Kelvinů, takovou teplotu nelze dosáhnout. Jenže kolem nás (ve vesmíru) je také vakuum a to má nějakou teplotu - ta je o trochu menší, než 3 K (-270 °C). Tato teplota ale není teplotou vakua, ale spíše jde o teplotu tzv. reliktního záření - záření, které souvisí se vznikem našeho vesmíru. V tomto případě popisujeme tedy ne teplotu "prostředí" (vakua), ale "teplotu přenášené energie". A navíc vakuum ve vesmíru není pořádné vakuum ;) Co se týče pečení - tam je to tak, že pokud budeš vařit/péct ve vakuu, tak se ti vlivem vypařování/sublimace z vakua stane pára daného pokrmu a už tedy nevaříš ve vakuu, ale jen při nižším tlaku. Doufám, že jsem touto odpovědí nijak neovlivnil účinnost reklamy.

0

Autor

Jaroslav Koreš

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

25. 07. 2017

Kladná energetická bilance z brzdění osy roztočeného setrvačníku

Moje otázka zní: Lze získat alespoň teoreticky kladnou en. bilanci z brzdění osy roztočeného setrvačníku? Myšleno je to tak že rotující hmota zaujme svou osou rotace stabilní polohu vůči vesmíru tudíž se vzhledem k zemi začne otáčet. Lze z tohoto otáčení čerpat energii? A je šance byť teoretická že by celková energ. bilance byla kladná?Děkuji za reakci s pozdravem Pavel

Ahoj Pavle, nejsem si jistý jestli ti přesně rozumím, pokud nebudeš s touto odpovědí spokojen, tak se klidně zeptej znovu. Uvažuji dokonalou situaci beze ztrát a bez tření.Pokud bychom měli již točící se setrvačník, tak nakláněním jeho osy by jsme vykonali určitou práci, která by tak zvýšila celkovou energii setrvačníku. Kdybychom setrvačník začali brzdit, tak bychom z něj přenášeli energii do tělesa, které by zapříčiňovalo brzdění. Ale samozřejmě by energie bylo stále stejně, nezávisle na změně směru/rychlosti rotace setrvačníku.Ve vesmíru si můžeme takový setrvačník nahradit planetami/hvězdami, které také rotují a pokud bychom jejich rotaci využili k přeměně jejich kinetické energie na např. elektrickou (podobně jako v elektrárnách, kde rotují magnety), tak bychom opravdu z rotační energie planety získali energii elektrickou. Ale jen na úkor rychlosti otáčení dotyčné planety - tedy na úkor její počáteční kinetické energie.Energie by ale v dané soustavě stále stejně, opět připomínám, že jsme si vše zidealizovali tím, že neuvažujeme ztráty.

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

25. 07. 2017

Hmotnost kamene

Myslíte, když mě trefil kámen a jen mě škrtnul, tak ve vzorci F=m*a počítám s jeho plnou hmotností?

Ahoj, ano, do 2. Newtonova zákona dosadíš celou hmotnost, nezávisle na tom, jak moc tě kámen trefí. To, jak hodně tě kámen trefí popisuje zrychlení a - pokud by tě kámen jen škrtl, byl by o tebe zpomalen málo a tak by a bylo malé. Pokud tě kámen trefí hodně, tak se o tebe zastaví - a bude velké.Velikost a závisí na rychlosti kamenu a na tom, jak rychle na tobě zpomalí - čím déle bude trvat, než zpomalí, tím menší bude a. Menší tak bude i síla, která na tebe působí.

0

Autor

Jaroslav Koreš

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

11

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).

2

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