Zapytaj matrixa
Forum dyskusyjne Zapytaj Matrixa zostało otworzone przede wszystkim dla osób, które chcą poszerzać horyzonty i wymieniać się ciekawymi spostrzeżeniami na temat fizyki. Oczekujemy, że zadawane pytania będą służyły właśnie tym celom. Uprzedzamy, że na pytania o charakterze "rozwiąż za mnie problem" bądź na pytania już zadane na forum Morpheus nie będzie udzielać odpowiedzi.
Helikopter
elkaleg: dlaczego helikopter ma dwa smigla w oparciu o 2i 3zasade dynamiki
Morpheus: Gdyby nie mial smigla na ogonie to w momencie gdy Hhelikopter zwiekszalby prędkość obrotów głównego śmigła kadłub helikoptera zaczynałby się obracać w przeciwną stronę. Wynika to z zasady zachowania momentu pędu (która z kolei jest konsekwencją drugiego i trzeciego prawa dynamiki Newtona). Małe śmigło na ogonie zapewnia dodatkowy moment siły który zapewnia, że kadłub nie zacznie się obracać.
E=mc^2
Kiniu: skąd się wzięło c^2 we wzorze E=mc^2? Czy ten wzór ma jakieś wyprowadzenie czy tylko ludzkość uległa magii nazwiska Einstein?
Morpheus: Na szczęscie w fizyce nie jest tak że wzór uznajemy za prawdziwy dzięki magii nazwiska wypowiadającej jej osoby.
Jest kilka wyprowadzeń wzoru E=mc^2, ale żadne z nich nie jest na tyle krótkie by móc je tutaj przytoczyć. Jeśli na prawdę jesteś zainteresowany to polecam wykłady Feynmanna tom I, rozdział 15, o szczególnej teorii względności.
Oryginalne rozumowanie Einsteina było jednak inne niż to przedstawione w wykładach Feynamanna. Można je znaleźć np. w książce: Albert Einstein "Teoria względności i inne eseje" wydanej przez Proszynski i s-ka.
Uziemienie ciała
Madzia: co to jest uziemienie ciała? i na czym polega uziemienie ciała naelektryzowaniego dodatnio lub ujemnie?
Morpheus: Uziemienie ciała polega na połączeniu go przewodnikiem z ziemią i tym samym pozwolenie na przepłynięcie ładunków z ciała do ziemi (lub odwrotnie) tak by wyrównane zostały potencjały elektryczne ziemi i ciała.
Czym jest dotyk
ŁZTS: Czym jest dotyk? Proszę o jakis link bo żaden nie działa.
Morpheus: proponuje link:
http://www.worsleyschool.net/science/files/touch/touch.html
Magnes
możdżeń: witam interesuje mnie magnes ,jak działa i jak go produkują w jaki sposub go magnesują czekam na odpowiedz na skrzynke pocztową grzesiekm49wp.pl dziękuje i pozdrawiam
Morpheus: Magnes trwały (czyli taki co wytwarza pole magnetycze bez niczyjej pomocy) jest to ferromagnetyk (np. żelazo), w którym domeny magnetyczne (takie małe magnesiki występujące naturalnie w tych materiałach) uporządkowano tak by były skierowane w tę samą stronę i tym samym wzmacniały swoje pola magnetyczne.
Zeby z ferromagnetyka, który nie jest jeszcze magnesem (ma nieuporządkowane domeny, których pola magnetyczne w związku z tym znosza się nawzajem) wytworzyć magnes, można umieścić ferromagnetyk w silnym zewnętrznym polu magnetycznym. Po wyłączeniu zewnętrznego namagnesowanie pozostanie i otrzymamay magnes trwały.
Nie znam się na szczegółach technicznych produkcji magnesów, ale z tego co wiem to chyba najpierw ferromagnetyk się spiłowuje na małe igiełki, które znacznie łatwiej jest namagnesować zewnętrznym polem magnetycznym, a potem łączy się je razem w jedną sztabkę i tym samym robi się coś co już naprawde bardzo trudno jest rozmagnesować
Skrócenie Lorentza czy tylko złudzenie optyczne?
Johnny: Jeszcze takie pytanie:dlaczego jeśli prędkość zbliża się do c to ciało "skraca się?" Na fizyce profesor wytłumaczył to na przykładzie z aparatem fot. i lecącym pretem. Z teorytcznego doświadczenia wynikało że na zdjęciu przedmiot będzie krótszy ponieważ światło nie nadąży za prętem. Po tym profesor przedstawił wzór na długość w zal. od c. Mi się jednak wydaje że to że ciała nie widać ponieważ nie światło nie zdążyło się od niego odbić nie świadczy o tym że tam tego ciała nie ma! Gdy jednak powiedziałem o tym to mi odpowiedział że to że to jest trudne to nie jest powód aby mieć wiedzę chłopa pańszczyżnianego czy jakoś tak. Według mnie ciało skraca sie tylko wizualnie (jeśli wogóle się skraca) a jeśli tak jest to z jak można podawać wzór na długość? No chyba że doświadczenie z aparatem jest do niczego???
Morpheus: Brawo za krytyczne podejście do nauczyciela. Tak trzymać, mam tylko nadzieję, że nie odbije się to na Twojej ocenie na koniec roku :-).
Masz rację, że takie wytłumaczenie jakie podał wasz nauczyciel jest nie dobre. Rozważając zagadnienia teorii względności takie jak skrócenie Lorentza czy jednoczesność zdarzeń trzeba bardzo uważnie rozróżniać co jest przedmiotem a co promieniem światła przez niego wysłanym. Oczywiście w większości rozważań w teorii względności
(również tych poprawnych) używa sie promieni światła żeby wyprowadzać dylatację czasu czy skrócenie Lorentza, ale zawsze się pamięta, że jak promień doleci do obserwatora to trzeba uwzględnić czas lotu promienia i ewentualny ruch ciała które go wyemitowało w tym czasie i na tej podstawie wnioskowac o ewnetualnym skróceniu Lorentza. Resnicku w tomie 4, jest to wyjaśnione poprawnie.
W razie czego poczytaj Wyklady Feynamnna z Fizyki, tam nikt ci ni będzie mącił w głowie.
Skrócenie Lorentza zachodzi na prawdę, to znaczy że gdyby
pręt o długości L poruszał się pewną prędkością, taka, że zgodnie ze wzorem który podał wam nauczyciel (wzór był pewnie dobry tylko wyprowadzenie złe), jego długość wynosi L'=L/2, to naprawdę mógłbyś
go zamknąć na chwilę w pudełku o długości L/2.
Ale trzeba pamiętać, Skrócenie Lorentza mówi jak przedmioty skracają się na prawdę, a nie jakbyśmy je widzieli, lub jakby wyglądały na kliszy fotograficznej! Co ciekawe gdybby dokładnie policzyć, jak
przedmioty wyglądały na kliszy (czy tez jakbyśmy je widzieli)
to okaże się, że zamiast skrócenia możemy w pewnych konfiguracjach mieć do czynienia z wydłużeniem przedmiotu! Mimo, że na prawde przedmiot jest krótszy.
Życzę powodzenia w dalszych dociekaniach
Ruch harmoniczny
Paulina: Moje pytanie jest następujące otóż nie mogę zrozumiec dlaczego tylko w ksiazce Hallidaya spotkałam sie z nastepujacym opisem przemieszczenia w ruchu harmonicznym otoz: x(t)=Acoswt. Może to i mała róznica ale prosze wytlumaczyc mi dlaczego w innych zbiorach zadan, tablicach fizycznych jest to zapisane jako x(t)=Asinwt ??
Morpheus: Tak naprawdę to ogólny wzór na przemieszczenie w ruchu harmonicznym wygląda następująco:
x(t)=A sin(wt+phi),
gdzie A jest amplitudą, a phi nazywamy fazą początkową.
Zauważ, że jak phi=90 stopni to otrzymujemy wzór x=Acos(wt).
Oba wzory, ktore pojawiaja sie w ksiązkach są więc szczególnym przypadkiem tego ogólnego wzoru.
Wybór phi zależy od warunków początkowych w jakich znajduje się drgające ciało, tzn. co się z nim dzieje w chwili t=0.
Jeśli ciało na początku znajduje się w położeniu równowagi tzn
x(0)=0 to musisz używać wzoru x(t)=Asin(wt), bo sin(0)=0.
Natomiast jeśli w chwili początkowej ciało znajduje się w swoim
maksymalnym wychyleniu x(0)=A (tak właśnie przyjmuja w Resnicku),
to musisz używać wzoru x(t)=Acos(wt).
Inne wartości phi będa odpowiadały innym warunkom początkowym - np
phi=30 stopni będzie odpowiadało sytuacji, w której w chwili
t=0 ciało znajduje się w położeniu x(0)=A/2, czyli znajduje się w połowie swego maksymalnego wychylenia (i ma pewną prędkość, która pozwoli mu osiągnąć wyhylenie A).
Perpetum mobile drugiego rodzaju
gość: co to jest perpetum mobile drugiego stopnia??
Morpheus: To pytanie już było
Jak czarna dziura moze przyciągać światło?
niedowiarek: ale jak światło może zostać przyciągnięte przez czarną dziure jeżeli nic nie waży? według mnie światło ma mase.
Morpheus: Światło nie ma masy (tzn masy spoczynkowej), natomiast ma energię, więc w pewnym sensie jeśli bardzo chcesz można powiedzieć, że ma jakąć efektywną masę (no bo E=mc^2).
Co więcej światło nie tylko jest przyciągane przez czarną dziure ale samo wytwarza pole grawitacyjne wokół siebie! Więc światło - lub ogólniej dowolne promieniowanie elektromagnetyczne przyciąga grawitacyjnie inne ciała.
Prędkość światła = 1, Stała Plancka = 1 ?
Maestro: W fizyce czasem stosuje sie jednostki Heaviside'a-Lorentza, w których m. in.
zredukowana stała Plancka=c=1
Jak to mozliwe? przeciez 'h' ma wymiar działania, c - prędkosci, a to wszystko porównujemy z 1(liczba bezwymiaroowa)
Morpheus: Po pierwsze używając jednostek Heaviside-Lorentza ani stała Plancka ani predkość światła nie są równe zero. System Heaviside-Lorentza
to tylko lekko przeskalowany system CGS (patrz http://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside-Lorentz_unit).
Nie mniej w Fizyce owszem często przyjmuje się system w którym kładzie się c=1, h=1 (czesciej h/(2 pi) =1).
Zacznijmy od systemu w którym kłądziemy c=1. Oznacza to po prostu, że czas i długość mają ten sam wymiar skoro prędkość jest wielkością bezwymiarową. Możemy w takim razie zarówno odległość jak i czas mierzyć np. w metrach. Jeśli ktoś ci powie, że pewien czas wynosi
5 metrów, oznacza że skoro c=1, to ten czas jest
równy czasowi w jaki światło przebywa pięć metrów.
Tym samym usunęliśmy jednostkę czasu, a prędkość światła wynosi 1.
Podobnie postępując dalej i kładąc stałą Plancka h=1, możemy wyrazić
już nie tylko czas ale i masę w metrach. Tym samym wszystko wyrażamy w metrach i nie prowadzi to do nieporozumień pod warunkiem ze rozumiemy co to znaczy ze pewien czas wynosi 5 m, a pewna masa 7 metrow. Poniewaz stala plancka normalnie ma wymiar: kg * m^2/s to poniewaz polozylismy ją rowna jeden mamy, że
(m^2/s)/kg = 6,62 * 10^(-34) i stąd możemy wyrazić kg przez sekundy i metry. Następnie sekundy wyrażamy przez metry
zgodnie z tym co bylo wczesniej i gotowe.
A teraz zastanow sie co bedzie jak polożysz trzecią fundamentalna stałą przyrody: stałą grawitacyjną równą jeden: G = 1 ....
« wsteczdalej »
