Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 1493 dotazů
1366) 4. skupenství
07. 06. 2002
Dotaz: Jak by teoreticky vypadal fázový diagram obecné látky se zakreslaným 4. skupenstvím(plazma).
(Karel)
Odpověď: Jakkoliv
se říká, že plasma je čtvrté skupenství hmoty, nedá se to
brát až tak dogmaticky. Je samozřejmě rozdíl mezi tím,
jsou-li nejmenší částečky plynu navenek elektricky
neutrální a působí na sebe na dálku nanejvýš
dipól-dipólovou interakcí (o dva mocninné řády slabší
než náboje), anebo je-li tvořen zápornými elektrony a
kladnými ionty (neřkuli jen samotnými jádry, jako u vodíku).
Jenomže tomu chybí to, co je podstatné pro fázový přechod,
totiž náhlá, skoková změna fyzikálních veličin (např.
měrný objem) při nepatrné změně teploty. Takže to je
spíše něco jako rozmazaný fázový přechod. To ostatní si
jistě doplníte sám: v pV diagramu bude stabilní oblast
plasmatu ve vysokých teplotách (daleko od počátku), spíše
při nízkých tlacích. Ovšem zase to neextrapolujte moc
daleko. Při opravdu hodně vysokých teplotách (a tlacích) se
vám nastartují termonukleární reakce, když hustotu budete
zvyšovat dále, můžete dojít do stavu, kdy se začnou
uplatňovat obecně relativistické jevy a nakonec vám vše
zkolabuje do černé díry. Naopak půjdete-li s hustotou k nule,
je otázka, co dělat se "systémem", kde máte třeba
1 částici na kubický kilometr (nebo světelný rok ...)
Dotaz: Se známým jsme se bavili o tom, co by se stalo dřívw, kdybyste náhle vystavily člověka vesmírnému prostoru. Jestli by ho to dříve roztrhlo, nebo by dříve zmrzl. Domnívám se, že by ho to dříve rotrhlo, ale nejsem si zcela jistý. (Ondra Tkáč)
Odpověď: Tak akutní problém z intelektuální debaty chce rychlou
odpověď, byť neúplnou (an nejsme vševědové, dalši
informace se musí najít): Člověk snad neexploduje, ale
odplyní se. (Piloti s kyslíkovou maskou přežijí bez
větších problémů dehermatizaci kabiny ve velkých
výškách, kde je tlak hodně malý (25% v 10 km, 5% ve 20 km),
na dlouhý pobyt to ale asi není (detaily určitě vědí
experti právě přes výbavu vojenských pilotů resp.
kosmonautů). Bez dodávky vzduchu se asi člověk rychle udusí,
zmrzl by taky (leda že by to bylo u nás ve sluneční soustavě
v rozumné vzdálenosti a hřál se od Slunce), ale pomaleji. (JD - 7.6.2002)
Nechráněný člověk
při výstupu do vesmíru skoro okamžitě umře. Aby mohl
vystoupit do vesmíru, musí mít celotělový přetlakový oděv
a dostatečnou zásobu kyslíku ( krev se okysličuje v plicích
pouze pod určitým parciálním tlakem kyslíku, proto
přetlakový oděv).
Další odpověď souvisí s otázkou, jaké nebezpečí hrozí
lidem v letadle letícím ve výšce asi 10 km, při defektu
trupu letadla.
V 10 km v atmosféře (něco okolo 30 000 ft, což bývá
normální cestovní výšková hladina letu) ohrožují
cestujícího 3 základní věci:
a) hypoxie (nedostatek
kyslíku) - řešeno automatickou prezentací kyslíkových masek
a po přitažení aktivací produkce kyslíku po dobu několika
minut /než letadlo klesne na výšku, která nepřesáhne 15 000
ft/.
b) dekompresní nemoc (vznik
bublinek dusíku ve tkáních, obdobně jako při rychlém
vynoření potápěče, riziko poškození CNS) Ale k tomu, aby
se dekom. nemoc vyvinula je třeba setrvat alespoň 10 - 15 minut
na této výšce, samozřejmě pro dopr. letadlo v takové
situaci platí okamžitý sestup na bezpečnou výšku
c) chlad ( - 55 °C ) -
podchlazení, omrzliny apod.
Jako doprovodný fenomén je srážení vodních par, víření
prachu a nasávací efekt /záleží na velikosti defektu/. Při
standardním postupu nehrozí lidem žádné velké nebezpečí,
pokud defekt trupu není tak velký, že je nasaje a
"vyhodí" z letadla - proto je lépe být celou dobu,
kdy sedím v sedačce, připoutaný. (O. Truska z Ústavu
leteckého zdravotnictví - 7.6.2002)
Dotaz: Jak fyzikálně vysvětlím: Co se stane, když na led nasypu sůl?? (Simona Nedvědová)
Odpověď: Je-li led naprosto suchý, tak (skoro) nic. Ale ono se na něm
najde vždycky trochu kapalné vody (např. dopadem soli z
výšky se v místě prvního styku nárazem vyvine lokálně
dostatek tepla, aby...), takže v té vodě se bude sůl
rozpouštět. Přitom 1) voda + sůl má nižší bod tání =
tuhnutí, než čistá voda 2) sůl - podle toho, o kterou jde -
se při rozpouštění zahřívá nebo ochlazuje (tj.
adiabatický systém sůl a voda po smíchání z rozpuštění
bude mít jinou teplotu) 3) na to, aby tuhý led se stal kapalnou
vodou, je potřeba dodat teplo fázového přechodu; to se dodá
na úkor toho, že teplota systému klesne. Celkem všecko
dohromady povede k tomu, že vznikne slaná břečka s teplotou
nižší, než měly komponenty před smícháním.
Dotaz: Pokud hmota může vyvolat zakřivení časoprostoru, tak aby další hmotu přitahovala, nemůže nastat zakřivení časoprostoru, které by vše odpuzovalo, vlastně takový kopec v protikladu k díře, kterou vytváří hmotná tělesa? A jaká by v takto zakřiveném časoprostoru byla rychlost emg. záření ? (Jan Sova)
Odpověď: Dvě různé, ale spojené věci: 1) odpověď
na konkrétní otázku, 2) celkový pohled. 1) Nemůže, a to v tomto smyslu: gravitace je
jediná ze známých interakcí (tj. vzájemných působení, v
klasické mechanice bychom řekli "sil"), která je jen
a jenom přitažlivá. Proto taky v kosmických rozměrech
"přehlasuje" všechno ostatní, třebaže je v
rozměrech atomového jádra o čtyřicet ŘÁDŮ - tj. 1040
krát - slabší. Každou teorii tvoříme koneckonců proto, aby
byla v souladu s tím, co pozorujeme. (Další požadavky či
přání jsou např. vnitřní logičnost, jednoduchost, možnost
předvídat i nové věci apod.) Pokud tedy nebylo nikde
pozorováno odpuzování, tak si sice můžeme hrát "jak by
to vypadalo, kdyby..", ale spíš je cennější vymyslet
teorii, z níž naopak plyne, proč dochází jen k
přitahování. 2) Úvahy tohoto typu založené jen na
popularizující literatuře jsou vždycky dosti vágní, a u tak
hlubokých problémů jistě sám uznáte, že je těžko
představitelné, že by odborníky podobná otázka taky
nenapadla. Máte-li hlubší zájem o věc, pak Vám doporučuji
nebát se učebnic (proto se taky učebnice píší) a napřed si
v nich přečíst, porozumět a naučit se, co je vlastně o tom
(seriozně) známo. Jinak je riziko, že se hlubokomyslné
otázky a odpovědi zvrtnou v povídání značně plytké.
Vynikající učebnice je např. Kuchař K.: Základy obecné
teorie relativity. Academia Praha, 1968.
Dotaz: Předpokládejme rovinu a na ní dva body 1 a 2 vzdálené např.100 m. V bodě 1 umístíme reproduktor, který bude vysílat tón např.1kHz. Bod 2 bude měřící bod (mikrofon a osciloskop). Jak se tento model bude chovat: 1.- za bezvětří 2.- povane-li vítr o rychlosti např.10m/s ze směru bodu 1 k 2 a naopak. Vím, že vítr by měl mít vliv na rychlost šíření zvuku, ale změní se tím pádem i frekvence? Komorní A na koncertu za větru nebude komorní A? Anebo to je zcela jinak?
(Henryk Drobisz)
Odpověď: Za bezvětří se nic pozoruhodného neděje, přijímáte zvuk o
stejné frekvenci s jakou je vysílán. Pokud vane vítr od
mikrofonu k reproduktoru, pak moucha nesená větrem o rychlosti
v se pohybuje k reproduktoru a slyší vyšší tón (vlnoplochy
se z jejího pohledu nahustí) faktorem 1/(1-v/c) (pro vašich 10
m/s se frekvence zvasi asi o 3%). K mikrofonu v místě 2 se ale
zvuk prodírá proti větru rychlostí c - v a tak tento mikrofon
slyší nižší frekvenci než moucha (která se od něj
vzdaluje) faktorem (1-v/c). Frekvence, kterou mikrofon zaznamenává,
je tak ale stejná jako frekvence vysílaná - záleží jen na
relativním pohybu reproduktoru a mikrofonu. Můžete to sám
prozkoumat na vodní hladině, když budete pohybovat zdrojem a dívat
se na frekvenci vln, které přijímáte. Další efekt je v
intenzitě zvuku - když se dere proti větru, musí v pohybujícím
se vzduchu urazit delší dráhu a více zeslábne (v přiblížení
izotropního zdroje a bez tlumení klesá intenzita kvadraticky).
