Už více než dva roky nebylo na obloze u nás možné spatřit nějakou výraznější kometu pouhým okem. Na cestě sluneční soustavou je nyní kometa McNaught s označením  C/2009 R1, kterou objevil Robert H. McNaught na observatoři Siding Spring v Austrálii jako svou 51. kometu díky 0,5m teleskopu a CCD kameře. Kometa bude prolétávat přísluním 2. července 2010 ve vzdálenosti kolem 0,4 AU (asi 60 milionů km) od Slunce.

Brownův pohyb - chování pylových zrníček Lohanky (Clarkia pulchella)  v kapce vody pod mikroskopem byl znám už od roku 1827. Tehdy jej pozoroval anglický botanik Robert Brown, ale protože vědecký svět nevěděl o existenci molekul, nedokázal pohyb částic pylu dlouhou dobu nikdo uspokojivě vysvětlit. Vědci se domnívali, že  pohyb malých částeček rozptýlených ve vodě nebo v plynu je způsoben třeba vnitřními prouděním souvisejícím s vypařováním kapaliny nebo vlivem působení světla. Když v roce 1905 Albert Einstein vysvětlil Brownův pohyb, domníval se, že  rychlost Brownových částeček v kapalině nepůjde nikdy zjistit neboť se zkracujícím časem se bude blížit okamžitá rychlost částic k nekonečně velkým hodnotám. Časopis Science Express nyní zveřejnil výsledky experimentů amerických vědců, kterým se podařilo najít způsob jak změřit okamžitou rychlost Brownova pohybu v plynech, kde je řádově pomalejší.  

Blog FYZMATIK právě slaví své 2. výročí od svého vzniku.

Vychutnejte si spolu  s ním jedinečnou krásu v matematických dortech.

Žirafy dosahují výšky od 4 do 6,5 metru. Jejich krk je dlouhý až 2,5 metru. Aby se krev dostala do mozku  musí překonat značné převýšení a proto má žirafa nejvyšší krevní tlak mezi savci. Jenomže se také musí se svou hlavou sklonit a to by mohlo vést v důsledku prudkého snížení krevního tlaku k popraskání jejich mozkových cév. Jak se organismus žirafy vyrovnává s takovými změnami krevního tlaku?

Cestovatelé v poušti čas od času slyší podivné zvuky. Zdrojem těchto zajímavých, hlasitých a harmonických zvuků jsou písečné duny. Přesný mechanismus vzniku těchto zvuků je však stále obestřen záhadami. Ke vzniku zvuku dochází zřejmě při uvolňování písečné laviny z duny, když  její úhel sklonu je větší než prahová hodnota tzv. statický úhel (obvykle 32 až 35 °). Lavinu písku může způsobit vítr, chůze lidí nebo zvířat. Proud písku v lavině duny se zastavuje, pokud je svah dosahuje sklonu kolem 30 až 32 °. Na Zemi je údajně pouze 35 míst, kde můžeme tento zvuk slyšet. Mezi jinými je to marocká Sahara, Nevada a Kalifornie.

Pravému šampaňskému dává punc kvality jeho přirozená perlivost. Ve víně je obsaženo velké množství oxidu uhličitého, který vytváří v láhvi přetlak až 6x větší než je atmosférický tlak. Po nalití perlivého vína do sklenic se začnou tvořit řetězce bublinek, které stoupají ve sloupečcích  směrem vzhůru. Fyzikové až doposud vysvětlovali vznik těchto řetězců bublinek mikroskopickými vadami na vnitřním povrchu sklenice. Francouzský student fyziky university ve francouzském Reims Gérard Liger-Belair uveřejnil v časopise Scientific American svoji hypotézu o vzniku těchto bublinek. Problematikou tvorby bublin ve víně se totiž zabývá přes 10 let .

Náš svět je založený na tření. Bez něj bychom se skutečně neobešli - figuruje naprosto všude. Komplikuje nám sice matematické řešení jednoduchých fyzikálních problémů, kde s ním musíme pro zpřesnění výsledku rozhodně počítat. V praxi má své negativní i pozitivní stránky. A jak by vypadal svět bez tření? To nám v katastrofickém videoklipu ukazuje německé sdružení Zentralverband des Deutschen Handwerks (ZDH) pro podporu řemesel.

Na internetu najdeme celou řadu zajímavých reklamních spotů. Některé z nich jsou zajímavé i využitím fyzikálních pokusů. Například rychlost jednoho z nabízených prohlížečů ukazují jeho vývojáři srovnáním s procesy, které chápeme jako bleskurychlé. Například  dělem na výrobu bramborových hranolků nebo mohutným elektrickým výbojem z Teslova transformátoru.

Zkoušeli jste si někdy vzít pořádné noviny a postupně je skládat na poloviny? Zprvu to vypadá, že se nám podaří noviny složit minimálně desetkrát, ale postupně nám vzniká malý tuhý a neforemný balíček papíru, který brání dalšímu přeložení. Kolikrát jste přeložili list papíru?

Budoucí nejdelší most Evropy má problémy. Překlenuje řeku Volhu u Volgogradu a po dokončení má mít délku 29,833 km. Zatím byl do provozu v říjnu loňského roku dán asi sedmikilometrový úsek. Řidiči projíždějící v minulých dnech po mostě nejprve zaregistrovali lehké poskakování svých vozidel, teprve později začala auta dokonce nadskakovat a některá byla odhozena do protějšího jízdního pruhu. Řidiči se domnívali, že jde o zemětřesení. Vše je však úplně jinak.

Chtěli byste vlastnit brýle, které by vám umožňovaly nahlédnout do struktury látky jako rentgen? V době před 110 lety, kdy již byly známy účinky rentgenových paprsků, trpěly dámy nosící dlouhé sukně fóbií, že si je muži budou na veřejnosti prohlížet. Proto si zprvu nechávaly vyrábět olověné spodničky, které nosily pod svými sukněmi. Dnes by to údajně bylo možné pomocí  X-Ray Specs, což je marketingový název pro "rentgenové brýle".

Mezi hrozné zlozvyky patří křupání klubů prstů na rukou. Mnozí jedinci zvládají křupat i klouby prstů na nohou, krkem, ramenem či zády. Co to vlastně tak praská v kloubech prstů, když je prohneme?

Ke hře na smyčcové nástroje se používá smyčec. Smyčec svým tvarem dříve připomínal luk, dnes už tak prohnutý není. K výrobě smyčců se používá tvrdé dřevo. Převážná část délky smyčce je kruhového průřezu, konce jsou rozšířené a zachycují koňské žíně. K zašpičatělému konci (špička) jsou žíně uchyceny pevně. Na opačném konci žíně napíná tzv. žabka,  kterou lze posunovat pomocí napínacího šroubu podél prutu. Tak se dá zvýšit maximální napětí žíní. Pokud se smyčec právě nepoužívá je vhodné povolit napětí žíní,  aby nedocházelo k deformaci smyčce a k dlouhodobému namáhání žíní.

Po sérii pokusů se slunečními plachetnicemi v okolí Země by dnes měla odstartovat raketa, která  vyšle japonskou plachetnici na cestu vesmírem a kromě toho vyšle k planetě Venuši japonskou sondu Akatsuki. Sluneční plachetnice je dlouhodobým snem spisovatelů a samozřejmě konstruktérů. Tato zvláštní "kosmická loď"  je poháněna tlakem dopadajícího slunečního záření. Na startu bude mít plachetnice tvar tenkého válce, ve vesmíru pak rozvine čtvercovou plachtu o úhlopříčce 20 metrů. Do ní se bude opírat tlak slunečního záření, který ji bude pohánět podobně jako plachetnici na vodě.

Připravuje se další z experimentů na potvrzení Einsteinovy obecné teorie relativity (OTR). Půjde o zachycení dlouho hledaných gravitačních vln. Detektory, které se je snaží zachytit na Zemi, mají malé rozměry, proto se fyzikové rozhodli učinit experiment v měřítku zcela extrémním. Pomocí tří družic oddělených od sebe 5 miliónů kilometrů bude sestavený obří interferometr s dostatečnou citlivostí k detekci gravitačních vln. Experiment  má  název LISA (Laser Interferometer Space Antenna) a kromě americké kosmické agentury NASA  se na něm podílí i její evropský protějšek ESA. Experiment by měl proběhnout podle listu Telegraph v roce 2020.

Materiálem budoucnosti jsou metamateriály, které jsou v poslední době objevovány. Mají díky své vnitřní struktuře netradiční a často překvapující elektrické a magnetické vlastnosti (permitivitu a permeabilitu) a také netypický index lomu. Postupně vyráběné metamateriály vykazují své zvláštní  optické vlastnosti pouze v určitém rozsahu vlnových délek, jinde se chovaly jako běžné prostředí. Strukturu kovových metamateriálů lze uspořádat tak, aby jimi procházelo světlo. Částice, ze kterých je struktura metamateriálů jsou menší než vlnová délka záření, se kterým reagují. Metamateriály pak neodrážejí ani neabsorbují světlo. Cílem výzkumníků je vyrobit  strukturu materiálu použitelnou pro viditelné vlnové délky elektromagnetického záření a využít jejich nezvyklé vlastnosti zejména v optických přístrojích a vytvořit něco jako "plášť neviditelnosti"

Kravata patří více než 350 let k reprezentativnímu oblečení každého seriózního muže. Plní jednak funkci estetickou - to pro ty ostatní, pro nositele kravaty to často bývá oblíbený mučící nástroj. Navíc s ďábelským úkolem, jak ji správně uvázat. Matematika zkoumá i způsoby vázání kravat.

Nejspíše tušíte, že film v kině či v televizi je tvořen posloupností nehybných obrázků. Ve filmu se využívá  24 obrázků za sekundu, v televizním vysílání podle evropské normy (CCIR) je to 25 obrázků za sekundu. Iluze pohybu vzniká až v mozku diváka. Je to tím, že naše smysly a centrální nervová soustava mají určitou setrvačnost. Můžete si to vyzkoušet na přiložené fotografii. Po dobu asi 15 sekund sledujte upřeně černý bod na fotografii. Poté se fotografie přepne na černobílou, ale z důvodu "setrvačnosti zraku" budete chvíli vnímat fotografii ve správných barvách.

S kmitavým pohybem se setkáváme nejenom v přírodě, ale má velké uplatnění v technice. Pro mechanické kmitání je charakteristické, že kmitající těleso při svém pohybu zůstává stále v okolí určitého bodu, který bývá označován jako rovnovážná poloha. Pokud těleso prochází pravidelně rovnovážnou polohou, koná periodický kmitavý pohyb. Kromě běžně řešených kmitavých pohybů kyvadla nebo tělesa na pružině existují i jiné pohyby vykazující periodicitu. Například tleskání rukou o sebe. Nejrychlejším tleskačem na světě je Kent French, přezdívaný Toast

Ceněnou látkou ve vesmíru není zlato, další drahé kovy či diamanty, ale obyčejná voda. Důkazy její existence již byly učiněny na Měsíci a také na největší planetce mezi Marsem a Jupiterem - dnes již označované jako trpasličí planetě Ceres. Nyní astronomové s použitím dalekohledů NASA po šestiletém úsilí odhalili přítomnost vodního ledu na planetce Themis. To by mohlo znamenat, že i na ostatních planetkách by se mohly nacházet zásoby vodního ledu využitelné v budoucím možném planetárním průzkumu.

Výtvarníci se inspirují fyzikou. Vždyť mnohé objekty kolem nás si zasluhují svoji pozornost a navíc ty jevy, které běžně nepozorujeme,  nás přitahují mnohem více. Za tajemstvím tohoto výtvarného díla je polarizované světlo.

Při míchání klasické newtonovy kapaliny jako je například voda vzniká kolem míchačky vodní povrchová prohlubeň. Zajímavější efekty však poskytují nenewtonovské kapaliny.Nenewtonská (anomální) kapalina je kapalina, která se z nějakého důvodu nechová tak, jak je u kapalin běžné. Nejběžnějším příkladem takové kapaliny je tekuté bahno nebo podmáčené písky. Doma si ji můžete vyrobit jako směs vody a práškového škrobu. Nenewtonské kapaliny mají různé zajímavé vlastnosti. Kromě na mém blogu již popisovanému chození po jejím povrchu: https://fyzmatik.pise.cz/84735-nenewtonovska-kapalina.html jsou tu další nenewtonské jevy - jako je třeba Weissenbergův efekt.

Než začne skutečně fungovat urychlovač LHC a než budou publicisté psát o nových vědeckých poznatcích by bylo dobré se podívat na obecné principy jeho činnosti. Urychlovač částic se používá k dodávání pohybové energie nabitým částicím (protony, elektrony, pozitrony...), které jsou urychlovány rozdílem potenciálů elektrického pole. Urychlovač způsobuje čelní srážky mezi dvěma svazky částic stejného druhu, buď protony, nebo různými typy iontů. Během srážky dojde k rozptýlení částic a pokud mají dostatečnou energii, vznikají přitom další částice. Procesy během srážky zaznamenávají a vyhodnocují částicové detektory. Urychlovače slouží k výzkumu elementárních částic, ale i v technické praxi. Existují dva základní typy urychlovačů: lineární a kruhový.

Britský inženýr Arthur Kaye si všiml v roce 1963 podivného jevu při svých experimentech se směsí organické kapaliny. Když vyléval svou viskózní směs, všiml si, že se mu pramínek směsi odrazil od povrchu již vylité směsi v nádobě proti směru tíhové síly - což je u kapaliny jev docela nezvyklý. Tato podivná vlastnost kapalin může být ve skutečnosti častým, ale nesnadno pozorovatelným jevem při přelévání šampónů, barev, tekutého mýdla, jogurtů či kečupů.

Už deset let můžeme používat systém GPS jako běžní uživatelé. V noci z 1. na 2. května 2000 totiž prezident USA Bill Clinton nařídil zrušit v GPS  umělou odchylku, která vnášela pro civilní použití velkou nepřesnost v určení polohy a umožnit tak GPS navigaci plně využívat i v komerční sféře. GPS (Global Positioning Systém) je vojenský družicový systém provozovaný Ministerstvem obrany USA, který umožňuje určit polohu a přesný čas kdekoliv na Zemi s přesností na metry. Tento systém je pokračovatelem systému  NAVSTAR GPS (Navigation Signal Timing and Ranging Global Positioning System), který nesou také družice, které systém GPS využívá ke své činnosti. Vývoj NAVSTAR GPS byl zahájen v roce 1973 sloučením dvou projektů určených pro určování polohy System 621B (USAF) a pro přesné určování času Timation (US Navy).  Zpočátku sloužil pouze pro vojenské účely a družice v tomto systému postupně vypouštěné  měly i senzory pro detekci jaderných výbuchů jaderných testů. Systém GPS je jedním z praktických použití Einsteinovy speciální teorie relativity

Každé těleso má jediné těžiště. Pomyslné těžiště má i Česká republika. No spíše její model vystřihnutý z papíru. Přesné zaměření tohoto bodu nebylo snadné, ale nakonec se to během let  2004 a 2005 podařilo ing. Fofonkovi. Geografický střed (těžiště modelu) České republiky leží v obci Číhošť u Ledče nad Sázavou na Havlíčkobrodsku. Najít těžiště papírového modelu ČR není těžké. Vystřihnutý model třeba zavěšujeme na provázky a vždy nakreslíme pokračování provázku na papírovém modelu - těžnici. Postup zopakujeme a v průsečíku těžnic je hledané těžiště. Jiným snadným způsobem určení těžiště papírového modelu ČR je jeho podepření na špendlík či špičku prstu, aby zůstal ve vodorovné poloze. Nad hrotem špendlíku či prstem je těžiště plochy.

Patrně si vybavujete světýlka svítící pod některými druhy například schodišťových vypínačů, která vám ve tmě pomáhají zmiňovaný vypínač nalézt. Jsou také často signalizačními vypínači starších přístrojů. Jde o malé výbojky s nepatrnou spotřebou elektrické energie. Prochází jí proudy řádově v miliampérech. Svůj název získaly z doutnavého výboje, který v nich probíhá. Doutnavý výboj je samostatný výboj v plynu a vzniká ve výbojových trubicích, v nichž je tlak plynu výrazně nižší než okolní atmosférický tlak. Doutnavka má ve své skleněné baňce nejčastěji neon, ale plní se i dusíkem, argonem, či heliem. Tlak plynu bývá řádově od 100 do 1000 Pascalů. V doutnavce jsou dvě elektrody, mezi nimiž vzniká výboj nezávislý na polaritě přiloženého napětí.

Také máte po chůzi na mokrém chodníku boty mokré i na své horní části? Zvolněte svůj krok a přečtěte si proč tomu tak je. Výzkumníci z Ústavu tekutých krystalů na Kentské státní univerzitě v Ohiu našli hledanou odpověď. Snímali totiž chůzi osob po mokré podložce pomocí vysokorychlostní kamery.