Příklady z fyziky

PhDr. Mgr. Jeroným Klimeš, Ph.D. 2017-07-09

  1. Sprcha - kde je teplá voda?

  2. Jste v hotelu ve sprše. Z pákové baterie teče z obou stran stejně studená voda. Jak zjistíte, která strana je teplá, když barevné značky nemají žádnou logiku a stejně tak teplá bývá po hotelích porůznu jak vlevo, tak vpravo.

    Zobrazit odpověď

    Sprchu otočíte tak, aby stříkala kolmo nahoru jako vodotrysk. Pak otočíte pákovou baterií na jednu stranu a pak na druhou stranu. Ta strana, kde sprcha stříká méně vysoko, je teplá voda. Důvodem je hydraulický odpor. Teplá voda teče skrz různé bojlery a ohřívače, a tedy při plném počátečním tlaku ("napětí") teče menší proud vody a koncový tlak ve sprše je také menší, takže to stříká méně do výšky.

  3. Vodotrysk - co je to za křivky?

  4. Když sprcha stříká nahoru jako vodotrysk, tak jednotlivé prameny tvoří v prostoru krásné křivky. Co je to za křivky a který fyzikální jev je popisuje? Jedná se o balistickou křivku?

    Zobrazit odpověď

    Jedná se o paraboly, tudíž o kuželosečku. Z fyzikálního pohledu je to téměř dokonalý vrh šikmý. nejedná se o balistickou křivku, protože kontinuálním proudem je téměř zanedbatelné tření o vzduch.


  5. Co zapojit jako první?

  6. Mobilní telefon/počítač je téměř vybit a hrozí vypnutím. Co je výhodnější zapnout první: Napřed nabiječku do sítě a pak kabel do mobilu, nebo napřed kabel a pak nabiječku.

    Zobrazit odpověď

    Je to úplně jedno, protože se jedná z logického hlediska o konjunkci A&B či z pohledu elektroniky o zapojení do série. (Doba nabití kondenzátoru je zcela zanedbatelná.)


  7. Záhada plynového zapalovače

  8. Plynový zapalovač je otočen dnem vzhůru a tak dole vzniká spojitá nádoba. Nahoře se vytvořily dvě kapsy plné plynu - jedna je menší druhá větší. Jedná se o rovnovážný fyzikální stav, nebo se po čase obě hladiny samy vyrovnají?

    Zobrazit odpověď

    Díky spojitým nádobám má kapalina sklon se vyrovnat do rovnovážného stavu. Tedy v jedné kapse je tlak a v druhé podtlak. V té, kde je podtlak se bude zápalný plyn více vypařovat, v kapsa s tlakem více kondenzovat, takže časem se hladiny vyrovnají. Nechtějte ale po mě, abych spočítal, za jak dlouho to bude. Jo, a čekat na to taky nehodlám. :-)


  9. Kdy běží vysavač na menší výkon?

  10. Pustíte vysavač a necháte rouru od něho volně ve vzduchu, pak rouru ucpete. Vysavač změní zvuk. Kdy vysavač běží na větší výkon - když má ucpanou hadici, nebo když skrz něj může proudit vzduch?

    Zobrazit odpověď

    Když vysavač ucpete, zvýší se otáčky, ergo vysavač je méně zatížen, než když jím protéká vzduch - nižší otáčky, nižší zvuk. Důvodem je prý, že musí vykonávat práci, tzn. přemisťovat vzduch, což při ucpané rouře nemusí. Nechtělo se mi tomu věřit, ale asi to tak je.

    Ale pozor, vysavač při ucpané rouře sice pracuje na menší výkon, přesto se ohřívá a toto teplo nemá kam utéci, neboť normálně je vysavač chlazen procházejícím vzduchem. Tedy ucpaná roura je pro vysavač nebezpečná, protože se může spálit motor. Nevzpomínám si, že bych v v motoru vysavače někdy viděl teplotní pojistku.


  11. Kdy člověk vidí největší tmu?

  12. Toto sice není fyzikální příklad, ale budiž. Jste v jeskyni a prohlížíte si černou bílou kresbu na nástěnce, pak najednou průvodce zhasne a je úplná tma - nikde ani světýlko. Kdy jste viděli větší čerň - když jste se dívali na černobílý obrázek, nebo když byla úplná tma?

    Zobrazit odpověď

    Z toho, že se ptám je jasné, že odpověď je paradoxní. Ano největší čerň naše oko vnímá na hraně mezi bílou a černou, což vytváří buňky v sítnici, které zesilují tento kontrast. Oko nejsou jen dvě kamery v jednom (barevná a černobílá), ale zároveň i filtr, který je nastaven na vnímání hran - proto také bez problémů interpretujeme kreslené obrázky (perokresbu) jako reprezentaci reálných objektů. Když je naprostá tma (žádné fotony), tak naše oko vnímá šeď, neboť oční neurony neustále vysílají nějaké impulzy. Ty přestanou vysílat jen když vidí kontrastní hranu, jak bylo řečeno.

    Jojo, v Texasu se člověk dozví zajímavé věci. Toto například říkal William Geisler (Adv Tpcs In Perceptual Sys). Tomu jsem na konci semestru říkal: "Pane profesore, semestr se pomalu blíží ke konci a my jsme ještě neopustili sítnici. Budete taky mluvit o mozkových centrech vidění?" A on řekl: "Jasně, všechno bude." No řekněme si na rovinu, že toho moc nebylo. Prostě on byl světový specialista na sítnici." Sympatický a neuvěřitelně chytrý chlapík. Stáhněte si nějaký jeho článek, ať víte, o čem mluvím. To je holt rozdíl mezi českou a americkou psychologií. Na konci tohoto pobytu jsem si v Texasu řekl: "Buď budu dělat vědu, nebo se vrátím do Čech." Tak jsem tady... :-)


  13. Pod jakým úhlem se přidělává stylos (klacek) slunečních hodin řekněme v Praze?

  14. A) na jižní zeď
    B) na zem

    Zobrazit odpověď