Fyzikální poradna

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

29. 08. 2016

Proč, když se Země otáčí, při výskoku dopadnu na stejné místo?

Jak je možné, že když se Země otáčí, tak po výskoku dopadnu na stejné místo? Takto bychom se přece mohli snadno pohybovat.

Asi tě zklamu, ale jako dopravní prostředek nelze otáčení Země využít a to je dobře… Rychlost otáčení Země je totiž dost vysoká (400 m/s) a pokud by tedy tvůj nápad fungoval, tak bys za sekundový výskok byl 400 m daleko. Zní to hezky, ale co kdyby byl ve směru tvého pohybu ve vzdálenosti 300 m např. dům? Navíc je potřeba si uvědomit, že takto by ses musel pohybovat jen směrem z východu na západ.

Proč tomu tak je? Může za to Newtonův Zákon setrvačnosti. Ten říká, že dokud na nás nebude působit žádná síla (nebo výsledná síla bude nulová), tak zůstaneme v klidu (nebo v rovnoměrném přímočarém pohybu). Tím, že jsme se dotkli povrchu Země, získali jsme jeho rychlost, takže pokud vyskočíme, tak sice pod námi Země poodjede o 400 m, ale my se přece pohybujeme stejně jako Země a tak se ve stejném směru otáčení posuneme také o 400 m. Kdyby tomu tak nebylo, tak by nás např. obtěžoval vítr o rychlosti 400 m/s (což je cca 13x více, než nejsilnější vítr – orkán).

7

Autor

Jaroslav Koreš

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

29. 08. 2016

Jaký je rozdíl mezi tíhovou a gravitační silou?

Zajímalo by mě, jaký je rozdíl mezi tíhovou a gravitační silou. Proč není hodnota tíhového zrychlení všude stejná?

Gravitační síla je síla, způsobená vzájemným přitahováním těles a závisí na hmotnosti a vzdálenosti těchto těles.

Tíhová síla je síla, kterou změříme na daném místě (např. na Zemi). Tíhová síla je výslednice všech sil působících v daném místě na dané těleso. Protože se naše Země otáčí, působí na všechna tělesa nejen gravitační síla, ale také síla odstředivá. Tíhová síla je pak výslednicí těchto sil. Každé těleso na Zemi je tak přitahováno do středu Země, ale zároveň také odstředivě odpuzováno.

Kdyby se Země neotáčela, byla by tíhová a gravitační síla v každém místě stejná. Ale protože velikost odstředivé síly záleží na rychlosti otáčení a vzdálenosti od středu otáčení, je v každé zeměpisné šířce tato síla jinak velká a má tedy jiný vliv na výslednou tíhovou sílu.

Nakonec připomeňme, že do řešení vstupují i odlišné směry těchto sil (musíme je vektorově sečíst).

8

Autor

Jaroslav Koreš

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

29. 08. 2016

Jsou souhvězdí taková, jak je vidíme?

Slyšel jsem, že hvězdy nemusejí doopravdy vypadat tak, jak je vidíme. Je to pravda?

Ano, poloha hvězd záleží na tom, odkud se díváme a také na tom kdy se díváme. První tvrzení je asi zřejmé, ale to druhé už tak jasné být nemusí.

Je potřeba si uvědomit, že příroda nám svými zákony vytvořila určitá omezení. Jedním z těchto omezení je rychlost světla – světlo (a ani žádná informace) se nemůže šířit rychleji, než je rychlost světla ve vakuu c (c= 299 792 458 m/s).

Pokud si toto uvědomíme, tak pochopíme, že naše současné pozorování vesmíru je vlastně pozorování historie vesmíru.

Jako příklad uveďme známá astrologická znamení. Hvězdy, které tato znamení vytyčují, nejsou od nás stejně daleko (některé hvězdy jsou i 10x dále, než jiné ze stejného souhvězdí). Takže pokud bychom souhvězdí pozorovali z jiného místa, vypadalo by výrazně jinak.

Vzdálenost hvězd z těchto souhvězdí bývá stovky světelných let. Takže dnes pozorujeme, jak toto souhvězdí vypadalo před sto lety. Jestli jedna z hvězd tohoto souhvězdí před devadesáti lety vyhasla, dozvíme se to až za dalších deset let. (Doopravdy hvězdy takto skokově nevyhasínají).

Pokud tedy někdo věří na horoskopy, měl by počítat s tím, že jeho současný horoskop je ovlivněn postavením hvězd před sto lety :D

8

Autor

Jaroslav Koreš

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

29. 08. 2016

Proč je zvuk rychlejší ve vodě, než ve vzduchu?

Překvapilo mě, že zvuk je rychlejší ve vodě, než ve vzduchu, čím to je způsobeno?

Asi nejjednodušší odpovědí by bylo: „… protože rychlost zvuku závisí na prostředí.“ Ale měli bychom mít nějakou představu, co může za to, že se rychlosti zvuku v různých prostředích tak liší.

K šíření zvuku je potřeba mít prostředí (proto se zvuk nešíří ve vakuu), zásadní vlastností, určující schopnost vést zvuk je pružnost prostředí. Můžeme si to představit jako předávání zprávy ve třídě při hodině. Pokud bude prostředí nepružné (nebudeme se moci hýbat, protože nás učitel stále kontroluje), tak se nám podaří předat zprávu velmi pomalu. Pokud však budeme mít volný pohyb (učitel odešel, nebo usnul), předáme zprávu velmi rychle.

Molekuly vzduchu se sice mohou dobře pohybovat, ale jsou od sebe relativně daleko. Kdežto molekuly vody se mohou také vcelku dobře pohybovat, ale hlavně jsou u sebe mnohém blíž a tak si „zprávu“ předají mnohem rychleji. A molekuly kovů jsou u sebe ještě blíž a tak si „zprávy“ předávají ještě rychleji.

7

Autor

Jaroslav Koreš

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

29. 08. 2016

Vyrábí elektrárna elektrony?

Elektrický proud je způsoben elektrony, a elektrárna vyrábí elektřinu. Vyrábí tedy elektrárna elektrony?

Ne, elektrárna elektrony nevyrábí. Elektrony totiž (jako např. energii) vyrobit nelze. Elektrony mají záporný náboj a způsobují elektrický proud. Jak asi víte, tak elektrický proud je pohyb (uspořádaný) nabitých částic (např. právě elektronů). Elektrárna zjednodušeně jen „vyrábí“ podmínky pro pohyb elektronů. Můžeme si to představit tak, že elektrárna vytváří kladné a záporné místo a tato místa k sobě přitahují (odpuzují) elektrony ve vodičích a spotřebičích, které jsou k ní připojeny. Elektrárna tak vlastně elektrony přesouvá.

3

Autor

Jaroslav Koreš

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

29. 08. 2016

Jaký je význam gravitační konstanty g?

Ve fyzice jsme si říkali o gravitační konstantě g, a také o tom, že platí F=m.g. Proč je g rovno číslu 10?

Ještě než odpovíme, musíme opravit častou chybu – veličina, o které píšeš je tíhové zrychlení a ne gravitační konstanta. Gravitační konstanta je jiné číslo a má jiný význam. Navíc je v celém vesmíru konstantní, což neplatí o tíhovém zrychlení.

Asi jste si říkali, že když na těleso působí síla, tak se toto těleso bude pohybovat. Důležité je si uvědomit, že při působení síly se těleso pohybuje zrychleně (jinak platí zákon setrvačnosti). Je zřejmé, že čím větší síla působí, tím více bude těleso zrychlovat. Ale na druhou stranu je také pochopitelné, že čím těžší je těleso, na které síla působí, tím méně bude těleso zrychlovat. Dalším důležitým poznatkem je, že na každé těleso na Zemi působí gravitační (tíhová) síla, která závisí na hmotnosti tělesa.

Pokud tedy těleso pustíme z výšky, bude směrem k povrchu Země zrychlovat (působí na něj síla). Čím těžší je těleso, tím víc je k Zemi přitahováno a tak by mělo více zrychlovat. Ale zase čím těžší je těleso, tím méně při působení síly zrychluje. Tyto dva opačné vlivy hmotnosti se vyruší a nakonec dojde k tomu, že všechna tělesa, nezávisle na své hmotnosti, padají směrem k zemi se stejným zrychlením. Tomuto zrychlení říkáme tíhové a značíme jej g. To, že jeho hodnota je právě 10 (doopravdy je to zhruba 9,81), závisí jen na vlastnostech planety Země – její hmotnosti a poloměru. Na jiných planetách (hvězdách, satelitech) je hodnota tíhového zrychlení jiná. Nesmíme zapomenout na jednotky tíhového zrychlení – těmi jsou m/s2. Můžeme si to představit tak, že tato jednotka říká o kolik m/s zrychlí těleso za 1 s.

3

Autor

Jaroslav Koreš

První
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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

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