FYZikálně - MATematIcKý blog

(Materiály zde shromážděné, citované a publikované slouží výhradně ke studijním účelům mých studentů)

Nejenom po Marsu se prohání robotická vozítka, průkopníkem výzkumu Měsíce byl bývalý SSSR se  svými měsíčními automatickými vozítky s názvem Lunochod. Také v mnoha dětských pokojíčcích se dříve proháněla plastová osmikolová vozítka poháněná monočlánky jako připomínka dvou velmi úspěšných misí projektu Luna. Projekt pak upadl v zapomnění. Až nyní bylo jedno ze zapomenutých vozítek a to Lunochod 2  znovu na Měsíci objeveno astronomem Philem Stookem z kanadské Západoontarijské univerzity.

Kromě amerických pokusů o "zažehnutí" termojaderné reakce pomocí  výkonných laserových paprsků se i v Evropě pokouší vědci o využití energie uvolněné při syntéze jader vodíku. Projekt nese označení ITER (latinsky cesta). Ale současně je toto slovo akronymem International Thermonuclear Experimental Reaktor (Mezinárodní termonukleární experimentální reaktor). Jedná se tentokrát o princip obrovského tokamaku.

I tak obyčejná věc jako je hřebík může být z fyzikálního pohledu zajímavá. Hřebík se používá jako běžný spojovací materiál na nerozebiratelné spojování nejčastěji dvou předmětů.Hřebíky se vyrábějí z oceli, speciální i z mědi, mosazi, hliníku nebo nerez oceli. Do materiálu se vpravují nejčastěji zatloukáním kladivem, kterým se musíme trefit na jeho hlavičku.Víte však proč je hlavička hřebíku  vroubkovaná? A proč se pod hlavičkou hřebíku nachází na jeho těle drážkování?

Čočky používané v optických přístrojích nejsou často ideální a vykazují při zobrazování předmětů různé vady a deformace. Podívejme se dnes na  chromatickou (barevnou) vadu, které se také říká chromatická aberace. Vzniká nestejným lomem světelných paprsků různé vlnové délky (barvy) na čočce objektivu. To se projeví jako barevné lemování ostrých přechodů mezi světlem a stínem. V důsledku této vady je obrazem bodu bod určité barvy, který je obklopen jinak barevnými mezikružími jiných barev.

Pod pojmem kolimátor si laici představují spíše přídavnou svítilnu nebo laser na pušce. Střelci ze zbraní, kteří jej používají, ví, že jde o optické zařízení, jenž může střelci výrazně usnadňovat přesné míření na cíl a to i ve tmě. Upevňuje se ke zbrani před nebo namísto klasických mířidel. Kolimátory (zvláště uzavřené) se podobají puškohledům, je v nich však zdroj světla - dioda, která vysílá paprsek proti čočce s antireflexní úpravou. Do kolimátoru se díváme pouze jedním okem na cíl přes průhledné nezvětšující sklíčko, na kterém se obvykle zrcadlí červená tečka. Je jedno, kde je zrovna tečka, jestli na pravém horním okraji sklíčka, uprostřed, nebo dole. Tam, kde je tečka, tam puškou střílíme. Jako každé optické zaměřovací zařízení se musí před použitím nastřelit. Tím je myšleno, že se zamíří kolimátorem na nějaký cíl a vystřelí. Když sledujeme dráhu střely, tak musí jít "uvnitř" červené tečky. Pokud tomu tak není, tak se musí pomocí dvou stavitelných šroubů seřídit poloha tečky a tak se pokračuje, dokud nejsme s výsledkem spokojeni.

Na webu amerického vesmírného úřadu NASA je nyní k dispozici volně šiřitelná aplikace SCaN Celestia o velikosti 63 MB. Aplikace je reálnou kopií programu, který je v NASA využíván ke komunikaci pozemských řídících středisek s objekty vyslanými ze Země do vesmíru. Navíc můžeme navštívit Měsíc, Mars a detailně sledovat připojení raketoplánu k mezinárodní vesmírné  stanici ISS.

Mezi docela zapomenuté motory patří hvězdicové motory. Používaly se především v letectví k pohonu letadel.  Šlo o typ pístového, spalovacího motoru, který má válce rozmístěné od klikové hřídele do kruhu. Válce jsou nejčastěji seřazeny v jedné rovině, která je kolmá na osu hřídele a to tak, že sousední válce spolu svírají stejný úhel. Velmi často se používaly zejména pětiválcové motory, které měly excentr se dvěma sacími a dvěma výfukovými vačkami a tím se otáčely  4x pomaleji než kliková hřídel. Vačky pohybovaly rozvodovými tyčemi a ty přes vahadla otevíraly ventily.

Občas se stane, že na kuchyňskou desku či stůl ukápne nějaká ta kapka. A pokud ji nestačíme utřít, můžeme pozorovat vznik zajímavé skvrny. Výzkumem skvrn od rozlité kávy se zabývají i fyzikové. Přivedl je k tomu konečný výsledek odpaření vody. Vytvoří se hnědá skvrna s téměř prázdným středem. Jak to, že při odpařování vody se dostane v něm rozpuštěná káva na okraj skvrny a ne naopak?

Podle současných teorií tvoří klasická hmota složená z atomů asi 5% vesmíru. A z těchto pěti procent údajně jen 1 % klasické hmoty vesmíru je vidět v podobě světla hvězd, celých galaxií...
Zbývajících 95% vesmíru stále přesně neznáme. Vůbec netušíme, jaká je podstata takzvané temné energie, která tvoří asi 72% vesmíru. A o 23% procentech vesmíru tvořených temnou hmotou se možná již letos dozvíme více. Koncem měsíce března znovu začnou pokusy na urychlovači LHC, jejichž cílem je objevit částice temné hmoty.

Kdo by nechtěl znát stáří vesmíru? V posledním desetiletí se však vcelku jasný obraz stáří vesmíru, který trvá již nejméně 14 miliard let, začal komplikovat. Přispěli k tomu četní astronomové, kteří po pečlivé revizi stupnice vzdálenosti galaxií začali dostávat opět vyšší hodnoty Hubbleovy konstanty.  Hubbleova konstanta je přitom považována za jedno z nejdůležitějších, ale nejsložitěji zjistitelných čísel v astronomii. Slouží jako jakési "měřítko mapy vesmíru".

V Jaderné elektrárně Dukovany (JE Dukovany) se používá jako palivo obohacený uran va formě oxidu uraničitého UO2. Přírodní uran je složen ze směsi izotopů a pro štěpení pomalými neutrony je vhodný jen izotop U235, kterého je ovšem pouze 0,7% zastoupeno v přírodním uranu. Jaderné palivo se proto musí tímto izotopem uměle obohacovat až na 2,5 až 5% obsahu. Obohacování se provádí  v Rusku, odkud se palivo k nám letecky přiváží.

V polovině února referovala česká média o zajímavém fyzikálním úkazu u zámku v Rudolticích. Ve sněhu se zde objevil "záhadný" kruh o průměru 2 metry, v němž sněhová pokrývka roztála a raší v něm tráva. V inkriminovaném místě je naměřená teplota země vyšší (pohybovala se kolem 17 °C)  než v okolí, kde se stále drží pod nulou. Pod zemí údajně nebylo nic, co by vyšší teplotu způsobovalo, například kanalizace nebo elektrické vedení. Oblast ani není seismicky aktivní, nejsou tu žádné horké prameny a podobně.  Dokonce prý byl zmiňovaný jev pozorován už před 40 lety, když zde tábořili skauti.  I seběhli se různí senzibilové, vědátoři a novináři a pro odhalení záhady byla nakonec v daném místě vykopána sonda.  A tím  je po další záhadě.

Snaha fyziků popsat velmi vysoké hodnoty některých veličin údajně naráží na jeden problém. V soustavě jednotek SI je největším násobkem číslo s 24 nulami označované jako předpona yotta. Poslední změna SI v systému předpon byla v roce 1991, kdy byly schváleny předpony yotta a zetta (21 nul). Dosavadní rozsah předpon prý přestává stačit a Austin Sendek, student fyziky z Kalifornské univerzity zahájil prostřednictvím sítě Facebook  kampaň za rozšíření systému SI.  Novým návrhem odborníků pro novou předponu je slovo hella.

Slapové jevy vznikající gravitačním působením Měsíce a  Slunce způsobují zajímavé situace na některých řekách. Kromě vzájemné polohy Země, Měsíce a Slunce a polohy místa na Zemi ovlivňuje výšku dmutí také tvar pobřeží a úhel dna. V oblastech se zvláště silným přílivem, kde je voda vháněna do úzkých nebo mělkých kanálů, občas vznikají výrazné přílivové vlny, které jako pohyblivé valy postupují směrem k pevnině. Vzdutí hladiny u ústí řek s povlovným dnem způsobuje, že se příliv šíří proti proudu řek. U některých je velmi výrazný, šíří se jako vodní vlna a označuje se jako přílivový příboj.

V Austrálii řádí tornáda a průtrže mračen. Meteorologická stanice v australském Darwinu potvrdila, že v Lajamanu, na okraji pouště Tanami asi 300 km jižně od Darwinu,  z nebe pršely ryby. Jednalo se o stovky živých asi 20 cm  velkých okounovitých ryb, které se běžně vyskytují v australských vodách. Příčinou bylo tornádo nebo vzdušný vír, který nasál ryby i s vodou a odnesl je desítky či stovky kilometrů daleko.

Přebytek "levné" elektrické energie během noci je v posledních letech stále větší příčinou světelného znečistění. Nestačí, že nám v noci svítí světla do příbytků, nasvětlují se zbytečně mnohé budovy (například v Břeclavi dokonce chtějí přilákat turisty na osvětlené mosty  ), ale pouliční osvětlení často svítí místo do země do oblak a vánoční výzdoba mnohých měst je pomalu od poloviny listopadu do poloviny ledna. To vše přináší jednu neblahou zkušenost - mladší generace už mnohdy neví jak vypadá typická noční obloha posetá hvězdami.

Národní úřad pro letectví a kosmonautiku NASA dnes uveřejnil zajímavou zprávu. Ničivé zemětřesení o síle 8,8 Richterovy stupnice, které pustošilo Chile, mohlo vychýlit zemskou osu a tím by se zvětšila rychlost otáčení Země.

Ve fotografickém blesku během zlomku sekundy vzniká pronikavé světlo, které osvětluje fotografem snímanou scénu ke správné expozici. Odkud se ale bere nashromážděná energie ve fotoaparátu, která se uvolní v podobě blesku, když ve fotoaparátu je zdrojem energie malý akumulátor nebo několik monočlánků? Za vším stojí malá nenápadná  součástka - kondenzátor.