Fyzikální poradna

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.

2

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

8

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

1

Autor

Jaroslav Koreš

10. 02. 2017

Kompas

Dobrý den, „kompas se otáčí jedním pólem k severnímu zeměpisnému pólu.“ Ale kterým? Logicky jižním. Jenže u severního zeměpisného pólu je doufám jižní magnetický. Takže severním. Proč tedy na některých mapách je v blízkosti severního zeměpisného pólu je zakreslen severní magnetický? Nemá tam být jižní? Nebo se do kompasů označí póly obráceně? Nebo raději vůbec… (Pomineme asi také výměnu magnetických pólů za nějaké to tisíciletí…) Děkuji. Milan

Ahoj Milane,
máš pravdu v tom, že v blízkosti severního geografického pólu je magnetický jižní pól. Myslím si, že je to způsobeno tím, že geografické určení severu bylo učiněno dříve, než se porozumělo magnetické síle. A než aby se překreslovaly kompasy, řeklo se, že na severu je jižní magnetický pól.

To je daný fakt, takže pokud někdo o severního geografického pólu zakresluje i severní magnetický pól, tak to dělá špatně. Jiné vysvětlení pro to nemám. ;)

Zmiňované „přepólování“ magnetického pole Země se děje s mnohem větší periodou, než je naše znalost geografie.

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

4

Autor

Jaroslav Koreš

06. 02. 2017

Co se stane když zanikne černá díra?

Dobrý den, chci se vás na něco zeptat. Když hmotnost jádra hvězdy překročí Chandrakesekharovu mez vznikne buď pulzar, nebo černá díra ale co se stane, když zanikne černá díra, vyvrhne stejně jako supernovy všechen svůj obsah do vesmíru? Také by mě zajímalo, jak silná musí být gravitace na obyčejném pulzaru, je tisíckrát až milionkrát hmotnější ale má třeba jenom 60 km. Děkuji, Jan Sovadina

Ahoj Honzo,
obávám se, že nejen já, ale snad nikdo ti nebude schopen dát správnou a vyčerpávající odpověď. Základním problémem černých děr je totiž to, že k vysvětlení jejich chování potřebujeme spojit jak obecnou teorii relativity (neboli velkou gravitaci) a kvantovou fyziku (malé částice). To se dosud nepodařilo, i když dílčí úspěch zaznamenal např. Stephen Hawking, který předpověděl tzv. vypařování černých děr. Zjednodušeně lze říci, že díky relativistickým efektům dochází na kvantové úrovni k ubývání hmotnosti černé díry. Rychlost tohoto ubývání narůstá s hmotností černé díry, ale černá díra se vypaří mnohem (10^60 let) déle, než je stáří vesmíru (14.10^9) let a myslím, že nejsme schopni předpovědět, jak takové vypařování skončí, osobně se domnívám, že se bude stále zpomalovat, a nic jako exploze nevznikne. Exploze supernovy je totiž způsobena „vyrovnáním“ tlaku stlačovaného paliva hvězdy (ten směřuje ven) a gravitační sily (ta směřuje dovnitř). U černé díry žádný tlak směrem ven nejspíše není.

Co se týče druhé otázky – pokud bychom vycházeli z Newtonova gravitačního zákona, tak bych odhadl, že při cca 100x menším poloměru a 10 000x vyšší hmotnosti by na pulzaru bylo sto milionkrát vyšší gravitační zrychlení, než na Zemi (což je cca 4milionkrát vyšší, než na Slunci). To totiž závisí přímo úměrně na hmotnosti a nepřímo-úměrně na druhé mocnině poloměru. Upozorňuji, že jde o částečné řešení, doopravdy by bylo potřeba aplikovat Einsteinovu obecnou teorii relativity.

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

3

Autor

Jaroslav Koreš

02. 02. 2017

Namrzání oken u auta

Dobrý den, když jedeme ráno do školy s tátou, namrznou okna auta. Někdy ale namrzne jen přední. Hodně často namrzá jen přední okno a ostatní vůbec. Má na to vliv úhel skla nebo něco jiného? Děkuji jste super, Honza

Ahoj Honzo, díky za otázku a také pozitivní hodnocení naší práce.

Osobně si myslím, že jde o několik věcí najednou.

První z nich je to, že rychlost vypařování závisí na teplotě, materiálu, ploše a také na rychlosti odstraňování par. Právě ten poslední vliv je v tomto případě důležitý – čím rychleji odfoukáváme vypařené molekuly, tím rychleji probíhá vypařování a tím více klesá teplota. Znáš to z léta – pokud vylezeš z vody a fouká vítr, je ti větší zima. A přední okno je ze všech částí auta obtékáno nejrychleji (zužuje se proud vzduchu vlivem změny tvaru auta) a proto rychleji chladne. Trochu to souvisí i tzv. pocitovou teplotou, o ní více např. zde.

Druhým vlivem je to, že k tomu, aby okno namrzlo na něm musí být nějaká vlhkost a tu nabírá přední sklo při průjezdu vlhkým vzduchem. Vlhkost ze vzduchu tak na skle zůstává a pak mrzne. Ostatní části auta nejsou s okolím v takovém kontaktu, aby na nich ulpívalo velké množství vlhkosti.

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

2

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