Fyzikální poradna

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

20. 11. 2017

Proč inkoust gumovacích per při vystavení vysoké teplotě zmizí?

Dobrý den, zajímalo by mě, proč inkoust některých nejmenovaných gumovacích per při vystavení vysoké teplotě (fén, přímé slunce...) zmizí. Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

Děkuji za další dotaz, obávám se že tentokrát spíše z chemického soudku.

Podle mého jde totiž o to, že samotný modrý pigment je směs několika různých látek, které se vlivem dodané energie mohou od sebe oddělovat, nebo se přeměnit na jinou látku. Dodáním energie,se zrychluje neuspořádaný pohyb částic a tak se mohou vazby mezi nimi rozpadat. To se děje stále, ale vyšší teplota tento proces urychlí. Možná je v tom ještě nějaká chemická vychytávka, ale to už bohužel nevím.

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

16. 11. 2017

Proč dveře skoro nestihnou vrzat, když je otevřu trhnutím?

Dobrý den, přicházím s dalším dotazem ze života. Mám-li vrzající dveře, mohu se je pokusit otevřít pomalu a opatrně (což by mi velela logika, ale většinou to způsobí vrzání ještě horší), nebo rychle a naráz. Proč dveře skoro nestihnou vrzat, když je otevřu trhnutím? Děkuji, Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

Děkuji za další dotaz, občas se obávám, abych byl schopen odpovědět, snad to nebude tento případ.

V principu je zvuk mechanické vlnění a jeho zdrojem je kmitání (chvění) nějakého tělesa. V tomto případě se chvějí panty a dveře působí jako rezonátor a tento zvuk ještě „zesílí“. Panty se musí pohybovat při chvění tam a zpět, s frekvencí, jakou slyšíme. Pokud otevřeme rychle, tak neumožňujeme pantům se vrátit o kousek zpět, ale stále je deformujeme jedním směrem. Proto tedy nebudou kmitat, ale jen se pohybovat ve směru otáčení. Nevznikne tedy chvění a proto nic neslyšíme. Pokud by nějaké chvění vzniklo, muselo by mít vyšší frekvenci (rychleji otáčíme) a vzniklo by tak chvění o vyšší frekvenci, které už neuslyšíme (ultrazvuk) a navíc by tato frekvence byla tak vysoká, že už těžko rozkmitá dveře a nedojde tak k zesílení případného chvění.

Ideální by bylo provést měření na dveřích a zjišťovat, jak se mění frekvence kmitů při změně rychlosti jejich otáčení.

Doufám, že jsi touto odpovědí spokojena.

 

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

06. 11. 2017

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. Takže ve vyšších hloubkách voda tuhne při nižších teplotách, než na hladině.

Ale ani tento efekt nesníží teplotu tání na/pod -273,15 °C, takže bych čekal, že když si DOST dlouho počkáme, tak zamrzne voda i na dně moře.

Po celou dobu bychom měli stále okolí ochlazovat - při tuhnutí ledu se do okolí uvolňuje skupenské teplo a toto okolí ohřívá.

 


 

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

24. 10. 2017

Stav beztíže v bazénu v kosmické lodi

Dobrý den,
v novém filmu Pasažéři se hrdinka v kosmické lodi, plavající v bazénu ocitne ve stavu beztíže. Voda zaujme postupně tvar vznášející se koule a ona se snaží plaváním dostat k jejímu okraji. Je jasné, že nepůsobí vztlaková síla, bylo by možné se plaváním dostat z vody? Ve filmu to vypadá, že ne. Myslím, že je to samé, jako by voda kolem ní nebyla a musela by použít "speciální pohyby", doporučované pro stav beztíže. Děkuji.
Milan Landa

Ahoj Milane,

děkuji za novou otázku do naší odpovědny.
Princip klasického plavání je v tom, že se odrážíme od vody, co by fungovalo i ve stavu beztíže. Problém by byl v tom, že síly povrchového napětí nebudou tak velké, aby při našem "odrazu" udržely bublinu pohromadě a tak bych očekával, že se bublina rozletí. Kapilární tlak, který bublinu stlačuje závisí nepřímo úměrně na poloměru a tak čím větší koule, tím menší tlak na povrchu bubliny a tím spíše voda nebude držet pohromadě.

Vlivem kapilárních jevů by možná mohla vytvořit jakýsi film na těle/oblečení - hezky je to vidět na tomto videu: https://www.youtube.com/watch?v=KFPvdNbftOY

Každopádně by voda hrdinku obalila a pokud by se jí nepodařilo jí roztříštit na bubliny, tak by se právě kvůli smáčivosti pohybovala s ní, nezávisle na pohybech, které bude dělat.

Osobně bych asi asi takovým bazénům raději vyhl ;).

 


 

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

23. 10. 2017

Otázka z optiky

Dobrý den měl bych dotaz ohledně odrazu světla od vodní hladiny. Kdysi jsem se pokoušel vyfotografovat měsíc v úplňku který se odrážel od vodní hladiny kaluže, ale měsíc byl v kaluži tak malý že na fotce nebyl téměř vůbec vidět. Nedávno jsem si z mého okna ve 3. patře paneláku (tedy asi ze 7 metrové výšky) všiml kaluže na cestě před barákem, kde se opět od hladiny odrážel měsíc v úplňku, avšak oproti předešlému případu byl vidět v mnohem větší velikosti - skoro přes celou kaluž. Protože byla voda klidná byly vidět i některé detaily skoro jako když se díváte na skutečný měsíc na obloze. Protože jsem po předchozí zkušenosti nechápal jak může být jeho odraz tak velký, šel jsem se podívat dolů před barák ke kaluži kde se opět opakoval stejný scénář jako v prvním případě. Měsíc byl tak malý, že šel špatně vidět očima natož na fotografii. Jak je to možné? Mění se snad velikost odrazu od vodní hladiny se zvětšující se vzdáleností? Předem vám moc děkuji za odpověď. Ondra

Ahoj Ondro,

než se pustím do odpovědi, tak ti děkuji za otázku.

Podle mého názoru se jedná o klasickou ukázku optického klamu, originálně nazývaného Měsíční iluze (https://cs.wikipedia.org/wiki/M%C4%9Bs%C3%AD%C4%8Dn%C3%AD_iluze).
V principu jde o to, že vnímání velikostí předmětu není absolutní, ale relativní - tím myslím to, že velikost předmětu usuzujeme dle jeho okolí. Na uvedeném odkazu je hezký příklad takového vnímání - Ebbinghausova iluze. Podle okolních předmětů, ale i podle očekávané vzdálenosti odhadujeme velikost předmětů.

Kaluže vody se chová jako rovinné zrcadlo - to vytváří stejně velké obrazy, takže nemůže obraz Měsíce nějak zvětšit.

 

0

Autor

Jaroslav Koreš

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

19. 09. 2017

Rozdílná rychlost při čelní srážce dvou aut

Dobrý den, měl bych dotaz spíše z oblasti fyzikální. Můj dotaz spočívá v čelní srážce dvou aut. Teď uvedu příklad na můj dotaz, aby byl srozumitelnější. Jedou proti sobě dvě auta (obě jsou stejně těžká). První auto (A) jede rychlosti 60kmh a druhé auto (B) jede rychlosti 40kmh. Zajímá mě, jestli škody v autě B budou naprosto totožné jako v autě A, když jede o 20kmh méně. Protože pokud se rychlosti sčítají, tak by se to mělo ,,zprůměrovat,, a tudíž si rozdělit energie. Ale mě prostě přijde, když auto B má menší rychlost, že by tam měli být i menší škody. Další příklad: V prvním příkladu by tedy po sečtení rychlosti vyšla rychlost 100kmh. To znamená, že to bude stejné, jako když narazí auto A v rychlosti 100kmh do stojícího auta B, které je odbržděné? Ptám se, bude to pro auto B stejný naráz, jako když by jelo 40 kmh a auto A by jelo 60 kmh? Snad je dotaz srozumitelný a snadno pochopitelný. Rád bych si o tom s někým zadiskutoval :) Podotýkám nejsem žádný fyzikář, takže budu rád, když mi to někdo vysvětlí jako laikovi. Děkuji za odpověď. Petr

Ahoj Petře,

děkujeme za nový dotaz do naší odpovědny.

Pokusím se jej vysvětlit dvěma rovnocennými způsoby, uvidíme, který ti bude nakonec bližší.
Nejdřív bez vzorečků: musíme si uvědomit, že rychlost je relativní, což znamená, že k určení rychlosti je potřeba říci, vzhledem k čemu ji měříme. Např. já jsem teď vzhledem k mému notebooku (nezmíním značku, abych nedělal reklamu) v klidu, ale např. vzhledem ke Slunci se pohybuji nezanedbatelnou rychlostí 30 kilometrů za sekundu. Obě rychlosti popisují tu samou situaci, ale z různých pozorovatelen (ty nazýváme vztažné soustavy). Je důležité si uvědomit, že obě tvrzení jsou rovnocenné, žádná z popsaných soustav není lepší než druhá. To samé můžeme říci o autech - pokud popisuji rychlost vzhledem k Zemi, tak je tak, jak píšeš v zadání. Pokud se budu dívat z auta A, tak vidím, jak se ke mně auto B přibližuje rychlostí 100 km/h a já jsem v klidu. Pokud se budu dívat z auta B, tak opět vidím, že se ke mně blíží auto A rychlostí 100 km/h a já jsem opět v klidu. Protože je jedno, z jaké soustavy se díváme (jsou rovnocenné), tak lze očekávat, že pro všechny 3 pozorovatele (A, B, Zem), dopadne celá situace stejně. Je asi zřejmé, že je jedno, jestli jedno auto jede 5 km/h a druhé 95 km/h. Vzájemná rychlost je vždy 100 km/h a pro všechny pozorovatele musí srážka dopadnout stejně. Pokud by to tak nebylo, tak bych chtěl pozorovat srážku z lepší soustavy, aby se mi nic nestalo. Ale taková soustava neexistuje.

Teď čistě fyzikálně: při nárazu působí auto A na auto B silou Fa. Jenže stejně velkou silou, opačného směru, (podle 3. Newtonova zákona) působí i auto B na A: Fb. Platí tedy Fb=-Fa. Stejné je to, pokud udeříme rukou do zdi - my působíme na zeď a zeď na nás působí stejně velkou silou zpět. Rozdíl je jen ten, že nás to bolí a zeď (nejspíše) ne. A velikost síly při nárazu závisí na VZÁJEMNÉ rychlosti obou aut, což je z pohledu obou aut i Země stejné číslo. Je tedy jedno, jaká je rychlost aut jednotlivě, o výsledku rozhoduje jen jejich vzájemná rychlost.

Snad toto vysvětlení celou situaci osvětlilo.

5

Autor

Jaroslav Koreš

První
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 .. 12
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