FyzWeb  odpovědna

Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!


nalezeno 1493 dotazů

437) Objem 1 kg rtuti29. 01. 2007

Dotaz: Zajímá mě jaký objem zaujímá 1 kg rtuti při pokojové teplotě. (Michaela)

Odpověď: Jestliže hustota rtuti (Hg) při pokojové teplotě 20 °Cse uvádí 13 546 kg·m-3, pak jeden kilogram rtuti musí mít 13 546× menší objem, tedy 7,382·10-5m3, což je zhruba 0,074 litru, přesněji 73,82 mililitru.

Zdroj: Mikulčák,J.: Matematické, fyzikální a chemické tabulky pro SŠ, Prometheus, Praha 2002.

(Jakub Jermář)   >>>  

438) Změna hmotnosti při zahřátí29. 01. 2007

Dotaz: Ak E=m·c2, tak ked ohrejem zeleznu gulu tak sa zvysi jej hmotnost? (zanedbam rozpinanie a vztlakove sily vzduchu, myslim hmotnost nie vahu) (ja)

Odpověď: Ano, dodáním energie (tedy například zahřátím) se skutečně zvýší hmotnost objektu, prakticky to však nejspíše nikdy nenaměříte. Když bychom totiž zahřáli 1 kg železnou kouli o 1 °C, zvýšila by se její hmotnost zhruba o 5·10-15kg, tedy asi o 0,000 000 000 005 gramů. Tak přesně žádné klasické mechanické váhy samozřejmě neměří.

Poznámka: Hmotnost energie v předchozím odstavci byla spočtena tak, že do rovnice E=m·c2 byla za energii dosazena energie potřebná k ohřátí železa o jeden stupeň (452 J; číselně musí odpovídat měrné tepelné kapacitě železa 452 kg·kg-1K-1) a za rychlost světla ve vakuu pak c = 299 792 458 m·s-1.

(Jakub Jermář)   >>>  

439) Energie fotonů29. 01. 2007

Dotaz: Dobrý den, chtěla jsme se zeptat: Foton, kterého světla má větší energii? Modrého nebo červeného? (Libuše Weinerová)

Odpověď: Energie fotonu je přímo úměrná frekvenci (a tím pádem nepřímo úměrná vlnové délce), přičemž konstanta této přímé úměrnosti se nazývá Planckova konstanta (h = 6,626 176·10-34 J·s) a je jednou ze fundamentálních konstant ve fyzice vůbec. Energie modrého světla (s frekvencí okolo 6,5·1014 Hz) je tedy zhruba o polovinu vyšší než energie světla červeného (s frekvencí okolo 4,5·1014 Hz).

(Jakub Jermář)   >>>  

440) Teplé a studené zimy29. 01. 2007

Dotaz: Dobry den. Chtel bych se zeptat, jakym zpusobem vznikaji teple zimy, jakou mame treba ted. Ceska Republika dostava od Slunce kazdou zimu stejne mnozstvi tepla (sklon paprsku je kazdy rok stejny), takze rozdil muze byt jen v tom, ze se k nam dostane vic tepla odjinud. Co ale rozhoduje o tom, jestli se to teplo k nam dostane nebo ne? Proc nektere roky je tepla zima a jindy je studena? A odkud to teplo pochazi? Nekde jinde musi chybet, kdyz ho tady mame nadbytek, takze tam v te oblasti je prave ted chladneji, nez minuly rok, je to tak? (Jakub Krcma)

Odpověď: Obávám se, že odpověď na tuhle otázku není triviální a asi nebude možno zde jednoduše odpovědět. Jednak není tak úplně pravda, že množství energie přicházející od Slunce je rok od roku stejná a neměnná - roli tam hraje i sluneční aktivita. To ale není tím úplně hlavním důvodem kolísání teploty. Je nutno si uvědomit, že celý systen Země - atmosféra je velmi složitý, vyznačující se celou řadou vazeb a zpětných vazeb, podstatnou roli v tom hraje oceán a celé se to chová nelineárně - ani tenhle systém ani atmosféra samotná (a oceán taky ne) nejsou popsány lineárními rovnicemi. A dá se říci, že to celé vytváří "klasický" příklad chaotického systému - viz Lorenzův jednoduchý model atmosféry.

Podstatnou roli ve formování konkrétních atmosférických podmínek má charakter tzv. všeobecné cirkulace atmosféry. Základní globální rysy této cirkulace už jsou dlouho známý, ale jen globální rysy, které mohou navíc kolísat co do intenzity. Kdybychom byli schopni odpovědět na otázku proč tomu tak je, tak asi budeme schopni předpovídat nejen počasí na hodně dlouhou dobu dopředu, ale byli bychom schopni toho předvídat i více o možném vývoji klimatu. Předpokládat, že teploty o letošní zimě jsou až zase něco tak "super" výjimečného není zcela správné - i v minulosti zde byla řada extrémně teplých zim, my si nejlépe však pamatujeme právě to, co bezprostředně je nebo co bylo teprve před nedávnem.

Posuzujeme-li systém Země - atmosféra jako celkový systém, pak skutečně zhruba platí stav energetické rovnováhy. Co tenhle systém přijme, to buď vyzáří zpět nebo spotřebuje na práci spojenou s probíhajícími procesy.Samozřejmě, že uvnitř systému může nastávat různé přerozdělování spojené s tím, že atmosféra, ale i oceán, jsou pohyblivá média a energii různě intenzívně přenášejí z míst, kde je ji "nadbytek" do míst, kde je ji nedostatek (viz např. vliv Golfského proudu na rozložení přízemních teplot na severní polokouli. Ty oceánské proudy jsou v tomhle markantní, protože voda má velkouu tepelnou kapacitu a celý proces trvá v čase velmi dlouho a je relativně stálý, oproti atmosférickému proudění, které je velmi proměnlivé. Ale obě proudění(atmosférické i oceánské) přenášejí energii ve formě tepla.

Proč ale některé roky převládne taková cirkulace a jindy zase onaká, to zatím známo není.

(Josef Brechler)   >>>  

441) Délka 1 metr a oranžové světlo29. 01. 2007

Dotaz: Délka 1m je definována jako 1650763,73 vlnových délek oranžové čáry izotopu 86. Jaká je vlnová délka oranžové čáry a její frekvence? (Libuše Weinerová)

Odpověď: Nemáte tak úplně pravdu. Délka jeden metr byla původně definována jako jedna desetimilióntina části zemského kvadrantu. O trochu později se za definici metru začala považovat vzdálenost mezi 2 vrypy na platinoiridiové tyči uložené v archívu Mezinárodního úřadu pro váhy a míry v Sévres (Francie). Další změna nastala roku 1960, kdy bylo ustanoveno, že jeden metr je "délka rovnající se 1 650 763,73 násobku vlnové délky záření šířícího se ve vakuu, která přísluší přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86". Ani to však není aktuálně platná definice. Od roku 1983 platí, že jeden metr je "délka dráhy světla ve vakuu během časového intervalu 1/299 792 458 sekundy." Důvod pro poslední změnu je ryze praktický - čas umíme měřit nejpřeněji ze všech fyzikálních veličin a odměřit 1/299 792 458 sekundy je snadnější (a tím i přesnější) než měřit 1 650 763,73 násobku vlnové délky nějakého záření.

Ale zpět k původní otázce: vlnová délka oranžového světla je okolo 600 nm, frekvence pak okolo 5·1014Hz. Přesnou vlnovou délku a frekvenci světla odpovídajícímu přechodu mezi energetickými hladinami 2p10 a 5d5 atomu kryptonu 86 se mi nepodařilo zjistit, nebude však výše uvedeným hodnotám vzdálená.

(Jakub Jermář)   >>>