Fyzikální poradna

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

09. 01. 2017

Proč jádro v cívce transformátoru musí být tvořené z oddělených plechů?

Dobrý den chtěl jsem se zeptat, proč jádro v v cívce transformátoru musí být tvořené z oddělených plechů? Proč to nemůže být jeden kus kovu jako třeba u jednoduchého elektromagnetu, kde používá hřebík? Děkuju, Honza 6.A

Ahoj Honzo, použít plné jádro by šlo také, ale bylo to méně účinné. Jde o to, že v samotném jádře transformátoru se indukují elektrické proudy (stejně jako na sekundární cívce, kvůli čemuž transformátor používáme). Tím se energie, která jde transformátoru na výstupu sníží o energii, která souvisí právě s proudy v jádře. Pokud použijeme plechy, tak elektrický proud, který se bude v jádře indukovat bude menší, než v plném jádře. Plechy totiž vlivem menší plochy mají větší elektrický odpor a čím větší je odpor, tím menší je proud, který kovem protéká. Navenek to poznáme jednoduše tak, že se transformátor zahřívá.

0

Autor

Jaroslav Koreš

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

05. 12. 2016

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). Rozdíl v tíhovém poli na obou místech je zanedbatelný – na 100 kg vážícího člověka by byl rozdíl v působící síle 5 N. Takovýto cvalík by tedy na váze měl na rovníku o 0,5 kg méně ;) Jeho hmotnost by samozřejmě byla stále 100 kg!

2

Autor

Jaroslav Koreš

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

02. 12. 2016

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). Díky Pascalovu zákonu pak působí síla na ponořené těleso směrem vzhůru.

Pokud místo vzduchu použijeme písek, tak se setkáme s tím, že písek není tekutý, tedy se nedostane snadno všude kolem balónu. Pak nebude platit to, že na spodní část balónu působí větší tlak, než na horní a balón se tedy nebude vznášet stejně jako ve vzduchu. Dokonce kdyby to šlo, tak by se balón v písku vznášel mnohem lépe, protože písek má větší hustotu než vzduch ;)

Ale co se týče síly, která by působila na váze, tak tam je to ještě složitější. Zkusím to vysvětlit na příkladu s vodou. Na váze mám misku vody o hmotnosti 1 kg, ponořím do ní dřevo o hmotnosti 0,5 kg. Pokud byla vody miska plná, tak z ní voda vyteče a já naměřím na váze stále 1 kg. Ovšem pokud byla miska dostatečně velká, aby z ní voda nevytekla, tak navážím 1,5 kg. V tvém případě vážíš těleso, ale okolní vzduch vlastně ne, takže nepoznáš, kolik vzduchu ti z nádoby s pískem uniklo do okolí.

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

23. 11. 2016

jak je to s rychlostmi při srážce dvou protijedoucích aut?

Dobrý den pane Koreš. Chtěl bych se zeptat jak je to s rychlostmi při srážce dvou protijedoucích aut. Sčítají se nebo nesčítají a jaké zákony zde platí. Děkuji za Vaši odpověď.

Dobrý den,

V případě srážky dvou těles výsledek záleží nejen na rychlosti obou těles, ale také jejich hmotnosti. Proto se „sčítá“ ne rychlost, ale hybnost, což je fyzikální veličina, která závisí jak na rychlosti, tak i na hmotnosti tělesa. Pak platí, že hybnost se zachovává, takže jí před srážkou i po ní bude stále stejné množství. To by však platilo v ideálních případech, kde nedochází k deformaci těles, tření a ostatním jevům, které známe z reálného světa. Abychom je započítali také, tak musíme uvažovat nejen zachování hybnosti, ale také energie.

Takže jednoduše: při srážkách (ale i kdykoliv jindy) platí zákon zachování energie a zákon zachování hybnosti. Samozřejmě platí i zákon akce a reakce (ten je schován z zákonu zachování hybnosti).

Pouze v případě stejně hmotných těles bez energetických ztrát bychom mohli počítat jen s rychlostmi (např. dva stejné míčky).

2

Autor

Jaroslav Koreš

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

22. 11. 2016

Jak se může udržet atmosféra kolem Země, když je kolem vakuum? Gravitační silou?

Dobrý den,

Je to způsobeno samozřejmě pouze gravitační silou. Ta je sice vzhledem k malé hmotnosti molekul „vzduchu“ (molekula vzduchu neexistuje, vzduchem označujeme obecně směs dusíku, kyslíku, ...) malá, ale na druhou stranu díky malé hmotnosti molekul stačí malá síla, aby je udržela kolem Země.

Lze snadno dokázat, že k tomu, aby jakékoliv těleso opustilo gravitační pole Země, musí dosáhnout určité rychlosti – např. u povrchu Země je to 11,2 km/s. Velikost této rychlosti vůbec nezávisí na hmotnosti tělesa! Takže pokud bychom chtěli ze Země odhodit tank a zrnko písku, museli bychom oběma tělesům udělit stejnou rychlost. Pouze by to pro nás u tanku bylo mnohem více (energeticky) náročnější, než u zrnka písku.

1

Autor

Jaroslav Koreš

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

21. 11. 2016

Proč se máslo (kostka Hery) ohřívané v mikrovlnce rozpustí nejdřív uprostřed?

Děkuji za odpověď. Tereza Majerová

Ahoj Terezo,

Děkujeme ti za otázku a také za připomenutí blížících se Vánoc.

Mikrovlnná trouba ohřívá tělesa díky elektromagnetickému vlnění. To vzniká na kraji trouby a šíří se do „ohřívacího“ prostoru. Díky tomu, že kovový obal takovéto vlnění odráží, dojde ke vzniku stojatého vlnění – jako např. u struny na kytaře. Odražené vlnění se bude skládat s vlněním, které je do mikrovlnky pouštěno.

Na rozdíl od struny, která má veprostřed výchylku nejvyšší (tam vzniká kmitna) a na krajích výchylku nejnižší (to jsou uzly) bude v mikrovlnce místo jedné kmitny kmiten víc (mikrovlnné záření má jinou frekvenci, než kmitání struny u kytary). Tyto kmitny jsou od sebe cca 6 cm vzdálené, takže pokud dáš do mikrovlnky misku s nejmenovaným tukem, tak v místě kmitny dojde k nejvyššímu zahřátí a další zahřáté místo by bylo vzdálené 6 cm. Tuk je obecně špatný vodič tepla, takže se z tohoto místa bude teplo do okolí šířit pomalu. Aby se jídlo při ohřívání v mikrovlnce lépe prohřálo (aby nevznikala horká místa po 6 cm), je v mikrovlnce otočný talíř. Pak stačí jen najít na talíři takové místo, které projde co nejvíce kmitnami mikrovlnného záření v různých místech.

Hezky tento problém vysvětlila vítězka minulého ročníku soutěže Vím proč Anežka na tomto videu: https://www.vimproc.cz/?page=record&id=1301

6

Autor

Jaroslav Koreš

První
1 .. 4 5 6 7 8 9 10 11
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