Jít na vyhledávání

Teorie v praxi

Máš nějaký dotaz?

Pokud se chceš na něco zeptat, napiš nám e-mail s předmětem „Fyzikální poradna“ na adresu:

poradna@svetenergie.cz / nebo využij kontaktní formulář
29. 08. 2016
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © jro-grafik / stock.adobe.com)

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 ...
02. 12. 2016
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © nordroden / stock.adobe.com)

Pokus

Dobrý den, chtěl bych požádat o radu ... pokus: mám kelímek např. s pískem, položím ho na váhu, má určitou hmotnost danou součtem hmotností kelímku a jeho obsahu, celková síla tedy (m1 + m2)/9,81 ... pokud do kelímku vložím gumový balónek, nafouknu ho heliem a poté zasypu stejným množstvím písku, jako v případě prvním tj. bez balonku, jak se změní celková hmotnost? Gravitační síla se sníží o sílu vztlakovou a výsledná hmotnost (hodnota na váze) se tedy sníží?Děkuji, Martin Diviš
Ahoj Martine, Děkuji za zajímavý dotaz. Snad jsem tě správně pochopil, ty bys chtěl zjistit, jestli vztlaková síla působí i v písku. Zkusím to tedy rozebrat. První zásadní věc je, že hmotnost bude stále stejná. Hmotnost dřevěného špalku ve vzduchu či ve vodě je stejná, ale asi víme, že ve vzduchu spadne, kdežto ve vodě se vznáší. Pokud je stejná hmotnost, tak je stejná i gravitační síla, protože ta závisí na hmotnosti, která je tedy stále stejná. Situaci nám komplikují další síly, v našem případě síla vztlaková. Ta je zjednodušeně způsobena tím, že na těleso v tekutině (vzduchu, vodě) působí různé tlaky – na výše položenou část působí menší tlak, než na spodní část (nad horní částí je méně tekutiny, než nad spodní částí) ...
05. 12. 2016
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © Shane Cotee / stock.adobe.com)

Zpomalování rotace Země

Dobrý večer, čtu zrovna jednu post apokalyptickou knížku, ve které je hlavním problémem zpomalování rotace Země, takže každý den je o 6 minut delší než ten předchozí. Chci se zeptat, jestli by zpomalování rotace Země zeslabilo její gravitační pole, jak tvrdí tento vědecko-fantastický román, a co by se případně stalo s gravitací, kdyby se otáčení Země úplně zastavilo.S přáním příjemného prožití adventního času, Tereza Majerová
Ahoj Terezo, Děkujeme za dotaz. Je potřeba uvědomit si rozdíl mezi gravitační a tíhovou silou. Gravitační síla závisí jen na hmotnosti přitahujících se těles a jejich vzdálenosti. Takže na gravitační sílu nemá rotace žádný vliv. My však pociťujeme jak gravitaci, tak i odstředivou sílu (způsobenou právě rotací Země), přičemž obě tyto síly působí současně. Pak tedy mluvíme o tíhové síle, která je výslednicí gravitační a odstředivé síly. Čím větší je síla odstředivá, tím více jsme „odtahováni“ od Země, takže by to v případě apokalyptického příběhu mělo být spíš obráceně ;) . Na pólech odstředivá síla nepůsobí (neotáčejí se), kdežto na rovníku je odstředivá síla největší (jsme nejdále od rovníku) ...
27. 02. 2017
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © Paul / stock.adobe.com)

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 ...
31. 08. 2017
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © vchalup / stock.adobe.com)

Atomy v absolutní nule

Dobrý den, chci se zeptat, jak je to s velikostí molekul při absolutní nule. Měl jsem za to, že energie dodává elektronům v obalu rychlost. A tato energie je získávaná teplem. Pokud bychom tedy odebrali veškeré teplo a dostali se tak na absolutní nulu (vím, zatím se to nepodařilo), tak by teoreticky mělo dojít k zastavení pohybu elektronů aj ...
Ahoj Filipe, nejdřív děkuji za důvěru, snad se mi podaří uspokojivě odpovědět na tvůj dotaz. Nejjednodušší odpovědí je to, že teploty absolutní nuly NELZE dosáhnout. Je to jeden z termodynamických zákonů, který nijak nesouvisí s našimi technologickými možnostmi, je to vlastně jedna z hranic přírody. Správně píšeš, že by se částice (je jedno, jestli elektrony či atomy) přestaly pohybovat. To ale nejde kvůli Heisenbergovým relacím neurčitosti, které vysvětlují, že není možné znát zároveň polohu a rychlost částice. Pokud bychom znali přesně rychlost (a nula je přesná hodnota), byla by částice všude kolem nás. To také nejde, takže je zde druhý důvod, proč elektrony nebudou padat do jádra ...
06. 11. 2017
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © malykalexa777 / stock.adobe.com)

Do jaké hloubky může zamrznout voda v rybníku?

Dobrý den, měl bych jednu otázku, nedávno jsme se bavili v práci, do jaké hloubky může zamrznout voda v rybníku, zda může promrznout až na dno. Nebo je nějáká hloubka, od které voda nezamrzá? Teoreticky, když bude pořádná zima (klidně – 1 000 000 stupňů celsia), mohl by Mariánský příkop zmrznout až na dno, nebo od určité vrstvy tvoří led dostatečný izolant, případně tam fungují jiné zákony, které by nedovolily vodě pod ledem zmrznout?
Ahoj, nejdříve musím upřesnit minimální možnou teplotu - je to "těsně" nad -273,15 °C. Přímo teploty -273,15 (a nižší) dosáhnout nelze. Rozdíl teplot je rozhodující pro rychlost přenosu tepla a tudíž čím větší rozdíl teplot, tím dříve k zamrznutí dojde. Takže i kdyby bylo venku jen -0,1 °C (ale stále), tak by voda zamrzla. Ze zadání chápu, že nejsme časem omezeni. Nastupují ale další efekty – za prvé slanost vody v moři – slaná voda má teplotu tání/tuhnutí, nižší než voda v rybníce, takže i kdyby promrzly všechny rybníky, tak by moře zmrznout nemusela (teplota tání slané vody záleží na slanosti, odhaduji na -5 °C). Dalším efektem v případě Mariánského příkopu by byla souvislost teploty tání na tlaku – čím vyšší je tlak, tím nižší je teplota tání ...
12. 12. 2017
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © koya979 / stock.adobe.com)

Jak je to v tomto případě s odstředivou a dostředivou silou?

Dobrý den, mám dotaz ohledně odstředivé a dostředivé síly. Máme nějaké těleso obíhající zemi (např. měsíc, družice) po oběžné dráze. Působí na něj dostředivá síla v podobě gravitace, která ho přitahuje k zemi a odstředivá síla která působí směrem opačným. Pokud je gravitace projevem zakřiveného časoprostoru, tak oběžná dráha vlastně není kružnice ale přímka jen zakřivená v prostoru. Jestli tomu dobře rozumím, obíhající těleso tedy koná přímočarý pohyb a ne pohyb po kružnici ...
Ahoj Ondro, děkujeme za otázku do naší odpovědny, budu se snažit v rámci svých znalostí vše vysvětlit, i když se nepovažuji za odborníka na OTR (obecnou teorii relativity).Základním principem OTR je to, že působení gravitace si A. Einstein představil jako zrychlený pohyb – pokud jedeme ve zrychlujícím výtahu, také cítíme, že na nás působí větší síla (pokud jedeme vzhůru). Účinkem gravitace je tedy zrychlování těles. Pokud bychom se na situaci podívali klasicky, je potřeba rozlišit odstředivou a dostředivou sílu – odstředivá síla působí v soustavě, která se pohybuje po kružnici (např. na kosmonauty ve vesmírné stanici). Z pohledu mimo stanici žádnou odstředivou sílu nepozorujeme ...
19. 11. 2018
Autor

Odpovídá: Jaroslav Koreš

Ilustrační fotografie (Zdroj: © aapsky / stock.adobe.com)

Rychlost a tíhová síla

Je pravda, že čím rychleji se nějaký objekt pohybuje, tím menší na něj působí tíhová síla, tedy FG?
Na začátek si dovolím trochu upřesnit pojem tíhová síla – jedná se o výslednici gravitační a odstředivé síly. Pokud by se Země neotáčela kolem své osy, byly by gravitační a tíhová síla stejně velké. Avšak kvůli rotaci Země na všechna tělesa spojená se Zemí působí i odstředivá síla. Ta má směr od středu otáčení (tedy kolmo na povrch Země) a tudíž gravitační sílu snižuje. Sílu, kterou reálně na Zemi změříme nazýváme silou tíhovou, je to výslednice gravitační a odstředivé síly. Velikost odstředivé síly závisí na rychlosti otáčení, proto je na pólech nulová (tam je hodnota tíhové síly stejně velká jako hodnota síly gravitační) a na rovníku je vliv odstředivé síly nejvyšší a tudíž je zde tíhová síla menší. Zdánlivě se tedy zdá, že čím vyšší rychlost, tím větší odstředivá síla ...
1 2 3
Vrátit se nahoru
detail