2006 - 2007 - 2008 - 2009 - 2010 - Univerzálne

Toto je archív odporúčaných článkov za rok 2009.

Index

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52

1/2009

Absolútne čierne teleso alebo čierne teleso alebo čierny žiarič je idealizované teleso, ktoré úplne pohlcuje žiarenie všetkých vlnových dĺžok dopadajúce na jeho povrch. Absorpčný koeficient absolútne čierneho telesa je 1 pre všetky vlnové dĺžky. Absolútne čierne teleso je súčasne ideálny žiarič, zo všetkých možných telies tej istej teploty vysiela najväčšie množstvo žiarivej energie. Celkové množstvo energie, ktoré sa vyžiari z povrchu absolútne čierneho telesa za jednotku času a rozloženie intenzity žiarenia podľa vlnových dĺžok závisí len od jeho teploty. Žiarenie Slnka pomerne dobre zodpovedá žiareniu absolútne čierneho telesa s teplotou približne 5800 K, reliktové žiarenie zodpovedá žiareniu absolútne čierneho telesa s teplotou 2,7 K.

2/2009

Antihmota je časť hmoty, ktorá je zložená z antičastíc (napríklad antiprotónov a pozitrónov), namiesto častíc (protónov a elektrónov). Každá častica obyčajnej hmoty má svoju antičasticu. Preto hovoríme, že antihmota je zrkadlovým obrazom tzv. koinohmoty, čo je hmota, z ktorej sme tvorení my a veci okolo nás.

Častice antihmoty majú opačný elektrický náboj než častice hmoty, pričom hmotnosť a spin sú rovnaké. Vplyv napr. gravitácie je rovnaký ako u bežnej hmoty. Hmotu aj antihmotu radíme k žiarivej hmote, pretože je schopná vyžarovať (aj odrážať) elektromagnetické žiarenie. Pri stretnutí hmoty s antihmotou sa môžu nastať dve rôzne udalosti. Môže dôjsť k pružnému (elektrickému) rozptylu, pri ktorom sa obe častice rozptýlia rôznymi smermi. V druhom prípade dôjde k nepružnému rozptylu: Vzniká častica zvaná mezón. Táto častica je veľmi nestabilná a existuje len zlomok sekundy, kým nedôjde k anihilácii. Anihilácia je proces, pri ktorom obe formy hmoty zaniknú a premenia sa na iné formy energie (častice poľa, typicky napr. fotóny) v súlade s rovnicou E = mc², alebo vzniknú častice hmoty a antihmoty identické s pôvodným párom.

3/2009

James Clerk Maxwell (* 13. jún 1831, Edinburgh – † 5. november 1879, Cambridge) bol škótsky fyzik. Jeho najväčším objavom je všeobecný matematický opis zákonov elektriny a magnetizmu, dnes známy ako Maxwellove rovnice. Známe je aj jeho Maxwell-Boltzmannovo rozdelenie rýchlostí v kinetickej teórii plynov.

Maxwell je vo všeobecnosti považovaný za vedca 19. storočia, ktorý mal svojim príspevkom k elementárnym modelom prírody najväčší vplyv na fyziku 20. storočia. Pri príležitosti stého výročia jeho narodenia, Albert Einstein opísal Maxwellovu prácu ako „najdômyselnejšie a najplodnejšie, čo fyzika zažila od Newtonových čias“.

Črtou Maxwellovej práce je algebraická matematika s prvkami geometrie. Maxwell demonštroval, že elektrické a magnetické sily sú dve dopĺňajúce sa stránky elektromagnetizmu. Ukázal, že elektrické a magnetické polia sa šíria priestorom vo forme vĺn konštantnou rýchlosťou 3.0 × 10⁸ m/s. Navrhol, že svetlo je forma elektromagnetického žiarenia.

Na jeho počesť bola podľa jeho mena pomenovaná jednotka magnetického toku (všeobecne zapisovaná ako f) v sústave jednotiek CGS ako Maxwell (Mx). Podobne, podľa jeho mena je pomenované aj pohorie na Venuši. Teleskop Jamesa Clerka Maxwella s priemerom zrkadla 15 m, je najväčší astronomický teleskop na svete.

4/2009

Portál:Fyzika/Odporúčaný článok/4 2009

5/2009

Portál:Fyzika/Odporúčaný článok/5 2009

6/2009

Sila je vektorová fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje mieru vzájomného pôsobenia telies alebo polí. Obyčajne sa označuje písmenom F z angl. force. Jej základnou jednotkou v sústave SI je newton so skratkou N. Sila sa meria silomerom.

Newtonov zákon sily

Newtonov zákon sily hovorí: Sila pôsobiaca na hmotný bod je úmerná súčinu jej hmotnosti a zrýchlenia, ktoré mu udeľuje.

Z Newtonovho zákona zotrvačnosti vyplýva, že len pôsobenie iných telies môže zmeniť pohybový stav telesa pohybujúceho sa určitou rýchlosťou vzhľadom na inerciálnu vzťažnú sústavu. Toto pôsobenie telies môžeme vyjadriť práve pomocou Newtonovho zákona sily. Ak nejaké teleso bude spôsobovať zrýchlenie iného telesa, povieme, že naň pôsobí silou. Smer tejto sily budeme stotožňovať so smerom vyvolaného zrýchlenia a bod telesa, v ktorom sa silové účinky bezprostredne uplatňujú, nazveme pôsobiskom sily.

Matematický zápis Newtonovho zákona je:

${\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}}$

Kde ${\displaystyle {\vec {F}}}$ je pôsobiaca sila, ${\displaystyle {\vec {a}}}$ je vyvolané zrýchlenie a ${\displaystyle m}$ je hmotnosť hmotného bodu. Často využívame jednotlivé zložky tohto vektorového zápisu. Pod zložkami sa myslí to, že napríklad ${\displaystyle x}$-ová zložka sily veľkosti ${\displaystyle F_{x}}$ vyvoláva zrýchlenie v smere osi ${\displaystyle x}$ dané vzťahom ${\displaystyle F_{x}=ma_{x}}$.

Newtonov zákon sily, ako neskôr odvodíme, sa dá zovšeobecniť aj pre sústavy hmotných bodov a telies. Vo vzťahu potom bude vystupovať celková sila pôsobica na sústavu, celková hmotnosť sústavy a zrýchlenie ťažiska sústavy.

7/2009

Entropia je fyzikálna veličina, ktorá meria neusporiadanosť (náhodnosť, neporiadok,...) systému. Je jednou zo stavových veličín v termodynamike, no zavádza sa (všeobecnejšie) i v štatistikej fyzike. Jej jednotkou je J/K (Joul na Kelvin). Prvýkrát ju použil (v termodynamickom zmysle) Rudolf Clausis v roku 1850, prvýkrát ju však osobitne popísal a pomenoval až v roku 1865.

Jeden z najdôležitejších zákonov termodynamiky, druhá veta termodynamická, hovorí, že entropia izolovanej sústavy s časom rastie. Keď teda dáme do pohára s horúcim čajom studenú lyžičku, entropia je menšia než po istom čase kedy sa teploty vyrovnajú. Toto si môžeme vysvetliť tým, že vnútorná energia na začiatku prevažne sústredená v horúcom čaji sa neskôr rozdelila rovnomernejšie (a teda neusporiadanejšie) medzi čaj a lyžičku. No a čím vyššia neusporiadanosť, tým vyššia entropia.

Entropia v termodynamike

Ak pri vratnom deji v termodynamickom systéme dodáme teplo ${\displaystyle \Delta Q}$ pri teplote ${\displaystyle T}$, zmena entropie sústavy sa vypočíta pomocou vzťahu

${\displaystyle \Delta S={\frac {\Delta Q}{T}}.}$

Ak sa pri deji mení teplota sústavy, musíme celkovú zmenu entropie počítať ako súčet zmien na jednotlivých častiach, kde je teplota konštantná. Ak sa teplota mení po celý čas, musíme sčítavanie nahradiť integrálom a dostaneme

8/2009

Stavová veličina (alebo veličina kvality) je veličina charakterizujúca stav sústavy.

Termodynamika

Vo fyzike sa stavové veličiny vyskytujú v termodynamike v súvislosti s opisom plynov, ale tiež magnetických vlastností látok. Dôležitou súčasťou našich vedomostí o sústave je tzv. stavová rovnica, ktorá navzájom spája niektoré stavové veličiny daného systému. Príkladom je známa stavová rovnica ideálneho plynu ${\displaystyle pV=NkT}$.

Stavové veličiny delíme na intenzívne a extenzívne. Intenzívne sa pri vzájomnom kontakte dvoch systémov nemenia. Patrí medzi ne napríklad teplota: ak dáme do kontaktu dva plyny s teplotami T, teplota výsledného plynu bude opäť T. Naproti tomu extenzívne veličiny sa pri spájaní sústav sčítavajú. Patria medzi ne napríklad objem, počet častíc, vnútorná energia a entropia.

Nezávislosť od dráhy (histórie)

Aby sa fyzikálna veličina mohla nazývať stavovou, nesmie závisieť od dráhy – teda od toho, akým spôsobom sa systém dostane zo začiatočného stavu do stavu koncového. S ohľadom na túto podmienku môžeme povedať, že napríklad vnútorná energia je stavová veličina, ale práca ňou nie je. Ak chceme porozumieť prečo, predstavme si plyn s tlakom p a objemom V, ktorý zväčšíme na 2V. Toto zväčšenie objemu môže prebehnúť pri danom konštantnom tlaku, vtedy plyn vykoná prácu ${\displaystyle W=p(2V-V)=pV}$ (vykonaná práca je súčinom tlaku a zmeny objemu). Môžeme však postupovať aj inak: najprv plyn ochladíme pri nezmenenom objeme tak, aby tlak klesol na polovicu pôvodnej hodnoty. Pri tomto tlaku zväčšíme objem plynu z V na 2V a nakoniec zvýšime tlak na pôvodnú hodnotu. Celková vykonaná práca ${\displaystyle W=(p/2)(2V-V)=pV/2}$ sa líši od prvej vypočítanej – práca teda skutočne nie je stavová veličina.

9/2009

Richard Phillips Feynman (* 11. máj 1918 – † 15. február 1988) bol jedným z najlepších amerických fyzikov 20. storočia, ktorý značne rozšíril teóriu kvantovej elektrodynamiky, fyziky supratekutosti tekutého hélia a časticovej fyziky. Rovnako, ako bol inšpiratívny prednášajúci a amatérsky hudobník, takisto sa podieľal na vývoji atómovej bomby a bol neskôr členom komisie, ktorá vyšetrovala haváriu raketoplánu Challenger. Za svoju prácu o kvantovej elektrodynamike bol Feynman odmenený Nobelovou cenou za fyziku v roku 1965, spolu s Julianom Schwingerom a Sin-Itiro Tomonagom; vyvinul spôsob ako pochopiť správanie sa subatomárnych častíc použitím obrazcov, ktoré sa neskôr stali známymi pod pomenovaním Feynamannove diagramy.

Vo svojich knihách a prednáškach bol Feynmann horlivým a vplyvným popularizátorom fyziky. Známe sú hlavne jeho Feynmannove prednášky z fyziky majúce v anglickom vydaní 3 časti. Známy je pre svoju neprekonateľnú zvedavosť, dôvtip, briliantnú myseľ a hravý temperament; rovnako je však povestný svojimi mnohými dobrodružstvami, rozpísanými v knihách To snáď nemyslíte vážne, pán Feynman!, Hádam ti nerobia starosti cudzie názory? a Tuva Or Bust! (angl.). Richard Feynman bol v mnohých ohľadoch excentrický voľnomyšlienkár.

10/2009

Zem vykonáva v priestore voči všetkým ostatným telesám pohyb. Jej dráha a orientácia v priestore je zložená z množstva periodických i neperiodických pohybov, ktoré vykonáva jendak pod vplyvom zotrvačnosti, ďalej pod vplyvom gravitácie Slnka, Mesiaca, planét a iných telies slnečnej sústavy i mimo nej.

Základné pohyby, ktoré najvýznamnejšie vplývajú na život na Zemi sú obežný pohyb a rotačný pohyb. Zem obieha okolo Slnka po elipse veľmi podobnej kružnici priemernou rýchlosťou 29,783 km/s voči Slnku. Zároveň rotuje okolo svojej osi a to takmer konštantnou rýchlosťou 465,11 m/s, respektíve 1 670 km/h(merané na rovníku). Rotácia Zeme okolo jej osi je príčinou striedania dňa a noci na Zemi, zatiaľčo jej obeh okolo Slnka je príčinou zmeny ročných období.

Zem obieha okolo Slnka v strednej vzdialenosti 149,6 miliónov km priemernou rýchlosťou 29,8 km/s. Stredná vzdialenosť Zeme od Slnka sa stala jednou zo základných astronomických jednotiek dĺžky a označuje sa ako astronomická jednotka. Má skratku AJ alebo AU z anglického Astronomical Unit.

11/2009

Fázová premena je náhla zmena mikro- a makroskopických, mechanických a iných vlastností látky (zmenu jej fázy), ktorá nastala pri zmene niektorej stavovej veličiny (napr. teploty).

Pri fázovej premene sa vždy náhle zmenia niektoré jej vlastnosti, napr. hustota, tepelná vodivosť, merná tepelná kapacita, objem a pod. Za určitých okolností môžu v sústave existovať aj dve (tri) fázy jednej látky súčasne. Látka (časti látky) vtedy voľne prechádzajú z jedného skupenstva do druhého. Príkladom je voda, ktorá za určitej kombinácie teploty a tlaku existuje súčasne vo všetkých svojich skupenstvách (para, voda, ľad) tzv. trojný bod). Prechod medzi fázami je spojený so zmenou vnútornej energie látky. To znamená že obvykle na prechod látky z jednej fázy (skupenstva) do druhej je potrebné dodať, resp. odobrať tepelnú energiu.

12/2009

Veľký hadrónový urýchľovač (Large Hadron Collider, LHC) je časticový urýchľovač, ktorý bol dostavaný v roku 2008 v rámci komplexu Európskej organizácie pre jadrový výskum – CERN. Je umiestnený v podzemí, v tuneli v tvare kruhu s obvodom 26,5 km, na území medzi pohorím Jura vo Francúzsku a Ženevským jazerom vo Švajčiarsku. Pôvodne v ňom bol umiestnený LEP – Veľký elektrón-pozitrónový urýchľovač. LHC bol spustený 10. septembra 2008. O pár dní 19. septembra 2008 nastali nečakané technické problémy a LHC odstavili. Predpokladané obnovenie činnosti urýchľovača je naplávané na jeseň 2009.

Výsledky meraní z urýchľovača LHC sú nesmierne dôležité pre jadrovú fyziku, otvárajú nové možnosti v oblasti výskumu a odhaľujú neznáme stránky vesmíru. Prístroj urýchľuje dva lúče častic oproti sebe na rýchlosť väčšiu než 99,9 % rýchlosti svetla. Zrážky týchto lúčov vytvárajú spŕšky nových častíc, ktoré sú potom predmetom vedeckého štúdia.

13/2009

Potenciálová bariéra alebo potenciálový val sa vo fyzike označuje také rozloženie potenciálu, že jeho hodnota je v určitej (obmedzenej) oblasti nenulová, pričom sa predpokladá, že je (aspoň približne) konštantná, konečná a kladná, zatiaľ čo mimo túto oblasť je hodnota potenciálu nulová.

V jednorozmernom prípade je možné potenciálovú bariéru vyjadriť potenciálom

${\displaystyle V=\left\{{\begin{matrix}0&{\mbox{ pre }}x<0{\mbox{ a }}x>a\\V_{0}&{\mbox{ pre }}0<x<a\end{matrix}}\right.}$

Potenciálová bariéra umožňuje v kvantovej mechanike popísať základné vlastné vlastnosti kvantového tunelovania.

Obdobným prípadom ako potenciálová bariéra je tzv. potenciálová jama, kedy je ${\displaystyle V_{0}<0}$.

V klasickej mechanike je pohyb častíc povolený iba v oblasti, kde energia ${\displaystyle E}$ častice je menšia ako hodnota potenciálu.

Pokiaľ sa teda častica s ${\displaystyle E<V_{0}}$ pohybuje smerom k potenciálovej bariére, potom sa môže pohybovať iba mimo oblasť ${\displaystyle 0<x<a}$. Do oblasti ${\displaystyle 0<x<a}$ takáto častica nemôže vstúpiť. V klasickej mechanike sa teda častice nachádzajúce sa v oblasti ${\displaystyle x<0}$ nemôžu dostať do oblasti ${\displaystyle x>a}$ a naopak. Potenciálová bariéra je pre takéto častice nepriepustnou stenou, ktorá oddeľuje obe oblasti ${\displaystyle x<0}$ a ${\displaystyle x>a}$.

Častice s ${\displaystyle E>V_{0}}$ sa môžu pohybovať i v oblasti ${\displaystyle 0<x<a}$ a môžu teda cez potenciálovú bariéru prechádzať. Takáto klasická častica pohybujúca sa smerom k potenciálovej bariére cez túto bariéru vždy prejde, tzn. nikdy nedôjde ku jej odrazu. K odrazu častice od bariéry dochádza iba v prípade ${\displaystyle E<V_{0}}$.

14/2009

Ernest Rutherford, 1. barón Rutherford z Nelsonu (* 30. august 1871, Spring Grove Nový Zéland – 19. október 1937, Cambridge, Spojené kráľovstvo) bol novozélandský v Británii žijúci jadrový fyzik. Je známy ako „otec“ jadrovej fyziky, priekopník orbitálnej teórie atómu, obzvlášť za jeho objav protónu z jadra pri jeho experimente so zlatou fóliou.

Rutherford sa narodil v Spring Grove, (dnes Brightwater), blízko Nelsonu. Študoval na Nelson College kde vyhral štipendium pre štúdium na Univerzitev v Cantarbury. Tu dosiahol tri tituly a pracoval tu dva roky na výskume popredne elektrickej technológie.

V roku 1895 Rutherford odcestoval do Anglicka na postgraduálne štúdium v Cavendish laboratóriach na Cambridgskej Univerzite. Tu sa stal na krátku dobu držiteľom rekordu v diaľke, na ktorú bol schopný detekovať bezdrôtové vlny. Počas výskumu rádioaktivity zaviedol termíny alfa lúč, beta lúč a gamma lúč.

V roku 1898 bolo Rutherfordovi udelené kreslo fyzika na McGill Univerzite kde vykonával prácu, za ktorú v roku 1908 získal Nobelovu cenu za chémiu. Dokázal, že rádioaktivita je spontánny rozpad atómu. Toto je ironicky spomenuté v jeho poznámke „Z vied je len fyzika; všetko ostatné je zbieranie známok.“. Všimol si, že vzorke rádioaktívneho materiálu trvalo nemenne rovnakú dobu, kým sa polovica z nej rozpadla -- jej polčas rozpadu -- a vyvinul praktické použitie tohto javu ako hodiny, ktoré potom mohli byť použité na určenie skutočného veku Zeme, ktorý sa ukázal byť oveľa vyšší ako vedci v tej dobe predpokladali.

15/2009

Preťaženie je silové pôsobenie na teleso alebo organizmus, ktoré je väčšie ako tiaž. Vzniká pri zrýchlenom pohybe telesa, napríklad pri štarte rakety, alebo pri pristávaní kozmickej lode na Zemi. Miera preťaženia sa vyjadruje v násobkoch zemskej tiaže a označuje sa písmenom G. Účinky preťaženia na živý organizmus sa skúmajú na centrifúgach. Pri štartoch rakiet s posádkou vzniká na niekoľko sekúnd preťaženie až 6 G, pri pristávaní po balistickej dráhe až 10 G (kozmonautika).

Hlavné fyziologické dôsledky preťaženia na ľudský (ale aj iný živý organizmus) sú sťaženie pohybov tela a nepriaznivé prelievanie krvi. Niektoré časti tela sa prekrvujú, iné naopak odkrvujú. Prílišné odkrvenie mozgu spôsobí najprv dočasnú stratu videnia, potom bezvedomie až smrť. Preto je nežiaduce, aby pri pilotovaných kozmických letoch nastávalo prílišné preťaženie. Tomu je prispôsobená aj dráha, orientácia a ťah motorov nosnej rakety či kozmickej lode. Odolnosť ľudského organizmu voči preťaženiu môže ovplyvniť aj dobrá fyzická kondícia, vhodná poloha kozmonauta v lodi, dĺžka jeho predchádzajúceho pobytu v stave beztiaže, rýchlosť narastania preťaženia, okolitá teplota a obsah kyslíka v kabíne lode. Pri stredne veľkom preťažení (niekoľko G) sa ľudské telo na preťaženie adaptuje a asi po 10 sekundách jeho odolnosť vzrastá.

16/2009

Kvarky sú podľa štandardného modelu časticovej fyziky elementárne častice, z ktorých sa skladajú hadróny (teda napríklad protóny a neutróny).

Majú spin ½, sú to teda fermióny. Podľa štandardného modelu časticovej fyziky nemajú vnútornú štruktúru a sú spolu s leptónmi a kalibračnými bozónmi "najmenšie" známe častice, z ktorých pozostáva hmota. Baryóny (napríklad protón) pozostávajú z troch kvarkov, mezóny (napríklad pión) pozostávajú z jedného kvarku a z jedného antikvarku.

Teoreticky boli predpovedané roku 1964 Murray Gell-Mannom (a nezávisle od neho aj Georgeom Zweigom) v snahe vysvetliť vlastnosti vtedy známych častíc, za čo v roku 1969 dostal Nobelovu cenu za fyziku. Neskoršie objavy ďalších častíc si vyžiadali zavedenie dodatočných troch kvarkov. V súčasnosti teda poznáme šesť kvarkov.

Voľné kvarky neboli dosiaľ objavené, čo je v štandardnom modeli časticovej fyziky vysvetlené pomocou takzvaného uväznenia (angl. confinement). Experimentálne bola ich existencia overená v hlboko neelastických rozptyloch elektrónu na nukleónoch.

17/2009

Teória všetkého je to teória, ktorá sa snaží o zjednotenie makro- a mikrosveta. V konečnom dôsledku taktiež o zjednotenie pohľadu na vesmír a ľudskú spoločnosť. Vychádza z poznania, že vesmír je možné pochopiť na základe jednotného fyzikálneho prístupu, ktorý ako prvý načrtol Isaac Newton a neskôr rozpracoval Albert Einstein, ktorý newtonovskú mechanistickú fyziku doplnil o teóriu relativity a vysvetľovanie fyzikálnych javov pri rýchlostiach blízkych rýchlosti svetla . Pokračovateľom tejto teórie je Stephen Hawking, anglický vedec, ktorý je všeobecne známy ako vedec, ktorý sa najviac zaslúžil o poznanie zákonitostí fungovania nášho vesmíru, od jeho počiatku v stave singularity, cez prvopočiatky a tzv. inflačnú fázu rozpínania vesmíru až po súčasnosť a definovanie zásadných problémov spojených s pochopením fungovania vesmíru ako sú čierne diery a s nimi spojený tzv. horizont udalosti.

Na mikroúrovni, v tzv. kvantovom svete bolo potrebné vyriešiť hlavne problém neurčitosti, tj. Heisenbergom postupovaného princípu, že sa nedá naraz presne určiť aj rýchlosť aj poloha častice ako aj vysvetliť experimentálne overenú skutočnosť, že kvantum častíc môže súčasne existovať vo viac ako jednom stave (Heisenbergov princíp neurčitosti).

18/2009

Výkonové váhy poznáme tiež pod anglickým názvom watt balance sú extrémne presný prístroj na meranie hmotnosti alebo Planckovej konštanty. V roku 1975 ich navrhol Bryan P. Kibble z britského Národného fyzikálneho laboratória (NPL).

Medzinárodná komisia pre miery a váhy v súčasnosti uvažuje dve možnosti zmeny definície kilogramu a výkonové váhy predstavujú zatiaľ najpresnejší spôsob, ako podľa jednej z nich kilogram realizovať. Kilogram je ako posledný z jednotiek definovaný konkrétnym objektom – etalónom.

Výkonové váhy sú vylepšenou verziou prúdových váh, kde sa tiaž telesa porovnáva pomocou rovnoramennej páky s magnetickou silou pôsobiacou na cievku s prúdom. Prvá (statická) fáza experimentu watt balance spočíva práve v tomto meraní. Rovnováhu možno vyjadriť ako rovnosť tiažovej a magnetickej sily

${\displaystyle mg=I\int {\mathrm {d} }l\times {\mathbf {B} }\,,}$

kde ${\displaystyle m}$ je hmotnosť telesa, ${\displaystyle g}$ je tiažové zrýchlenie, ${\displaystyle I}$ je prúd v cievke, ${\displaystyle \mathbf {B} }$ je magnetická indukcia vonkajšieho poľa a ${\displaystyle dl}$ je element dĺžky vodiča, ktorý tvorí cievku. Integrál na pravej strane sa často zapisuje ako ${\displaystyle Bl}$, kde ${\displaystyle l}$ je tzv. efektívna dĺžka vodiča:

${\displaystyle mg=IBl\,.}$

19/2009

Princíp neurčitosti alebo Heisenbergov princíp je jeden zo základných pojmov kvantovej mechaniky (objavený a formulovaný Wernerom Heisenbergom). Podľa tohto princípu isté dvojice pozorovateľných veličín (ako napr. poloha a hybnosť alebo čas a energia) nemôžu byť súčasne známe s vyššou presnosťou, než aká je daná hornou hranicou, vyjadrenou pomocou Planckovej konštanty. Čím presnejšie zmeriame jednu veličinu, tým nepresnejšie zmeriame druhú veličinu.

Princíp teda hovorí, že nie je možné presne poznať hybnosť a rýchlosť častice súčasne, pretože samo meranie ovplyvňuje výsledok. V našom každodennom svete dokážeme spraviť dostatočne citlivé merania, ale v kvantových systémoch to tak nie je.

Ak chceme časticu veľmi presne lokalizovať, je nutné použiť svetlo s krátkou vlnovou dĺžkou, pretože vlnová dĺžka určuje najmenšiu oblasť, kde môžeme časticu lokalizovať. Ale čím je vlnová dĺžka menšia, tým je energia fotónu, ktorý narazí do častice, väčšia, takže po náraze vznikne veľká zmena hybnosti.

Ak by sme pokus spravili naopak, chceli by sme poznať presnú hybnosť, musíme použiť svetlo s nízkou energiou, čiže veľkou vlnovou dĺžkou, aby sme systém len minimálne ovplyvnili, ale pri veľkej vlnovej dĺžke nastáva neurčitosť v meraní polohy.

20/2009upraviť zdroj

Žiarenie gama (často písané ako grécky znak gama, γ) je vysoko energetické elektromagnetické žiarenie vznikajúce pri rádioaktívnych a iných jadrových dejoch.

Žiarenie gama je často definované ako žiarenie s energiou fotónov nad 10 keV, čo zodpovedá frekvenciám nad 2,42 EHz, resp. vlnovej dĺžke kratšej ako 124 pm, Do tohto spektra patrí aj röntgenové žiarenie. Fyzikálny rozdiel medzi gama žiarením a röntgenovým žiarením nejestvuje, žiarenia sa líšia len svojim zdrojom.

Žiarenie gama je druh ionizujúceho žiarenia. Do materiálov preniká lepšia ako žiarenie alfa, alebo beta (korpuskulárne neelektromagnetické žiarenia).

21/2009upraviť zdroj

Rádioteleskop alebo rádiový ďalekohľad je prístroj na pozorovanie kozmických objektov na rádiových vlnách. Od optických teleskopov sa líši tým, že pracuje v rádiovej časti elektromagnetického spektra, v ktorom detekuje a zbiera dáta zo zdrojov emitujúcich rádiové žiarenie. To znamená, že neposkytuje žiadny priamo viditeľný obraz. Rádioteleskopy sú väčšinou veľké parabolické antény používané buď samostatne alebo sú vzájomne prepojené. Radioobservatória bývajú situované čo najďalej od veľkých mestských centier, aby sa čo najviac eliminoval vplyv rušivých radioemisí, ktoré tieto centrá produkujú (napr. rádia, televízne vysielanie). Je to podobné ako u optických teleskopov, s tím rozdielom, že u nich v blízkosti veľkých miest dochádza k rušeniu svetelnými emisiami (tzv. svetelné znečistenie).

História rádioteleskopu

Prvá anténa určená na identifikáciu rádiových zdrojov vo vesmíre bola zostrojená v roku 1931 Karlom Guthem Janskym, inžinierom v Bellových laboratóriách. Janskyho úlohou bola identifikácia zdroju rádiového šumu, ktorý by mohol rušiť komunikáciu rádiotelefónov. Janskyho anténa bola skonštruovaná pre príjem krátkovlnných rádiových signálov na frekvencii 20,5 MHz (približne vlnová dĺžka λ=14,6 m).

22/2009upraviť zdroj

Žiarovka je druh elektrického svetelného zdroja, v ktorom sa na premenu elektrickej energie na svetelnú energiu využívajú tepelné účinky elektrického prúdu pri prechode tuhým telesom a žiarivé vlastnosti tohto telesa. Zvláštnym druhom žiarovky je halogénová žiarovka. Takzvaná úsporná žiarovka nie je žiarovka, ale žiarivka.

Prvé pokusy o zostrojenie žiarovky spadajú do roku 1854, kedy prvý odporový zdroj svetla vytvoril nemecký hodinár Henrich Göbel. Elektrickú žiarovku (v dnešnom ponímaní) vynašli nezávisle na sebe Joseph Swan z Newcastle vo Veľkej Británii v r. 1878 a Thomas Edison v USA v r. 1879. Funguje na princípe odporového zahrievania vodiča elektrickým prúdom ktorý ním preteká. Pri vysokej teplote vlákno žiarovky žiari ako absolútne čierne teleso v infračervenom a ultrafialovom a viditeľnom spektre. Sklenená banka žiarovky je však pre ultrafialové žiarenie nepriepustná.

Pôvodné Edisonove žiarovky mali uhlíkové vlákno, dnes sa zvyčajne využíva volfrám, ktorý lepšie odoláva vysokým teplotám. Volfrámové vlákno je stočené do špirály (špirála je dlhá asi 2 cm, po roztiahnutí má vlákno takmer meter). Prechodom elektrického prúdu sa rozžeraví na 2500°C, kedy wolfrám emituje biele svetlo. Aby vlákno nezhorelo, je umiestnené v sklenenej banke, z ktorej je vyčerpaný vzduch. Podtlak by ale spôsobil nebezpečnú implóziu pri náhodnom rozbití banky, preto býva vákuum nahradené inertným plynom pod nízkym tlakom napr argón. Žiarovky sa plnia aj halogénovými plynmi (pozri halogénová žiarovka).

Žiarovka spotrebuje len časť príkonu na svetlo. 92% energie je vyžiarené v iných spektrách a ako teplo.

23/2009upraviť zdroj

Meter je základná jednotka dĺžky v medzinárodnej sústave jednotiek SI. Je definovaná ako dĺžka dráhy, ktorú prejde svetlo vo vákuu za 1/299 792 458 s. Značka pre meter je m.

Meranie dĺžok rôznych rozmerov a vzdialeností patrilo k prvým meračským technikám v prebúdzajúcej sa ľudskej civilizácii. A je prirodzené, že ľudia k meraniu využili to, čo bolo najbližšie po ruke a malo aspoň približne porovnateľné rozmery. A tak sa u starých mier stretávame najčastejšie s časťami ľudského tela:palce, prsty, stopy, lakte… Samozrejme, že na rôznych miestach a v rôznych dobách mali tieto hoci aj rovnako pomenované miery rozdielne veľkosti, a tak nemôžeme ani približne povedať, že palec (stopa, lakeť…) mal toľko a toľko milimetrov bez toho, aby sme presne určili, o aký palec ide.

Napríklad staroegyptské dĺžkové miery používané za I. dynastie asi okolo roku 3000 pred Kr. Teda miery staré 5000 rokov. Základnou egyptskou mierou tejto doby bol 1 kráľovský lakeť (0,5236 m), ktorý sa delil na 7 dlaní. Každá dlaň mala 4 prsty. Pre väčšie vzdialenosti mali Egypťania i väčšiu jednotku – 100 kráľovských lakťov, ktorá sa volala chet alebo khet. Na meranie boli starí Egypťania celkom slušne vybavení, svedčia o tom aj diela, ktoré zanechali (pyramídy). Zachovali sa celkom presné pravítka z kameňa a archeológovia súdia, že existovali podobné, lacnejšie a častejšie používané drevené pravítka. Tie sa však nezachovali. Poznali aj pásma na vymeriavanie, ktoré boli drevené s lanom z palmových vlákien. Ani tie sa nezachovali, poznáme ich však z vyobrazení na freskách. Pre zložitejšie meracie práce používali stavitelia pyramíd pravouhlé trojuholníky s olovnicou, ktoré nahradzovali dnešné vodováhy.

24/2009upraviť zdroj

Šošovka je homogénne izotropné prostredie, ohraničené dvoma guľovými plochami alebo guľovou plochou a rovinou. Je to predmet z priehľadného materiálu slúžiaci v optike alebo v iných prípadoch na ovplyvnenie šírenia svetla v širšom zmysle, t.j. viditeľného svetla, infračerveného a ultrafialového žiarenia.

Šošovky sú najčastejšie sklenené, ale na ich výrobu sa bežne používajú aj plasty. Materiál šošovky je charakterizovaný indexom lomu, ktorý je vždy väčší ako jedna, a indexom absorbcie, ktorý je pre vlnové dĺžky v rozsahu použiteľnosti šošovky blízky nule. Najjednoduchší opis šírenia lúčov šošovkou poskytuje geometrická optika. Ak je hrúbka šošovky vzhľadom na polomery jej guľových plôch zanedbateľná (d<<r), potom hovoríme, že šošovka je tenká.

Najstaršia zmienka o šošovke pochádza zo starovekého Grécka. V divadelnej hre Oblaky (424 pr.n.l.) od Aristofanesa, bolo spomenuté zapaľovacie sklíčko (spojná šošovka, ktorá zbieha slnečné lúče do jedného bodu, a tým vytvára oheň). Spisy Plíniusa Staršieho tiež poukazujú na to, že zapaľovacie sklíčka boli zname už v Starovekom Ríme a spomína, možno po prvýkrát použitie korekčných šošoviek: hovoril o tom, že Nero pozeral zápasy gladiátorov cez smaragd (podľa všetkého v tvare rozptylky, na korekciu krátkozrakosti, referencie sú v tomto smere neurčité).

25/2009upraviť zdroj

Nikola Tesla (* 10. júl 1856, Smiljan, Rakúsko-Uhorsko (dnes Chorvátsko) – † 7. január 1943, New York) bol americký fyzik srbského pôvodu, vynálezca a konštruktér elektrických strojov a prístrojov. Na jeho počesť je pomenovaná jednotka merania magnetickej indukcie – tesla (T).

Známy je tiež vďaka svojim príspevkom k fyzike elektriny a magnetizmu koncom 19. a začiatkom 20. storočia. Jeho patenty a teoretická práca formovali základ moderných systémov na striedavý prúd (elektrická energia), vrátane polyfázových energeticko-distribučných systémov a motorov na striedavý prúd, ktoré umožnili začiatok etapy zvanej Druhá priemyselná revolúcia.

V USA bol Tesla (asi) slávnejší ako ktorýkoľvek vynálezca alebo vedec v histórii. Po jeho verejnom predvedení bezdrôtovej telekomunikácie v roku 1893 a po výhre v tzv. „Súťaž prúdov“ bol široko rešpektovaný ako najvýznamnejší elektrotechnický inžinier v Amerike. Mnoho z jeho predošlej práce zaviedlo moderné elektrotechnické inžinierstvo a mnoho jeho objavov malo základný význam. Neskôr bol uznaný ako vynálezca rádia. Pretože sa nikdy veľmi nesústredil na financie, Tesla umrel chudobný a zabudnutý vo veku 86 rokov.

26/2009upraviť zdroj

Jadrový reaktor je technologické zariadenie, v ktorom prebieha riadená reťazová reakcia. Využíva fyzikálne a chemické vlastnosti vysoko nestabilných chemických prvkov na produkciu energie, ktorá sa následne mení na požadovanú napr. elektrickú.

Prvý jadrový reaktor (uránovo-grafitový) bol uvedený do prevádzky v roku 1942 v Chicagu pod vedením Enrica Fermiho. Využitie jadrovej energie k pohonu lodí a ponoriek je myšlienkou dr. Rossa Gunna.

Prvá energetická jadrová elektráreň na svete bola pripojená k sieti v roku 1954 v Obninsku pri Moskve. Jej tepelný výkon je 30 MW a elektrický 5 MW. Do roku 2004 bolo postavených viac ako 438 jadrových reaktorov na výrobu elektrickej energie v tridsiatich krajinách sveta, s celkovou kapacitou 370,000 MWe, čo predstavuje 16% celkovej výroby elektrickej energie na Zemi. Počet inštalovaných reaktorov stále narastá. Mimo toho 56 krajín používa 284 výskumných reaktorov a ďalších 220 reaktorov je inštalovaných na lodiach a ponorkách.(1)

27/2009upraviť zdroj

Mechanická práca je dej, kedy sila pôsobiaca na teleso posúva týmto telesom po určitej dráhe. Zároveň je mechanická práca fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje množstvo práce ako súčin zložky sily v smere pohybu a dráhy.

Pri mechanickom deji v izolovanej sústave vyjadruje mechanická práca predávanie mechanickej energie medzi telesami. Teleso, ktoré vykonáva prácu, stráca mechanickú energiu, teleso, na ktoré je vykonávaná práca, mechanickú energiu získava. Mechanická práca ako veličina udává veľkosť tejto predanej energie.

Symbol veličiny a jednotkyupraviť zdroj

Symbol veličiny: W (angl. work)

Základná jednotka: joule, značka jednotky: J

Výpočet mechanickej práceupraviť zdroj

${\displaystyle W=F\cdot s}$

kde

• ${\displaystyle F\,}$ je zložka sily v smere pohybu v (N)
• ${\displaystyle s\,}$ je dráha v (m)

V prípade, že je známy uhol ${\displaystyle \alpha }$, ktorý zviera smerový vektor pohybu a vektor sily, potom možno prácu vypočítať podľa vzorca

${\displaystyle W=F\cdot s\cdot \cos \alpha }$

Sila je však vektorová fyzikálna veličina. Predchádzajúce prípady sú špeciálne pre jednorozmerný prípad. Nech ${\displaystyle \mathbf {F} }$ je vektor sily a ${\displaystyle \mathbf {s} }$ je smerový vektor pohybu. Potom práca, ktorá je vykonaná sa vypočíta ako skalárny súčin týchto vektorov, t. j.

${\displaystyle W=\mathbf {F} \cdot \mathbf {s} }$

Ak prácu počítame po dráhe, ktorou je krivka ${\displaystyle C}$, potom platí

${\displaystyle W=\int _{C}\mathbf {F} \cdot \mathrm {d} \mathbf {s} }$

28/2009upraviť zdroj

Blesk je silný prírodný elektrostatický výboj produkovaný počas búrky. Bleskový elektrický výboj – „blesk“ je sprevádzaný emisiou svetla. Najčastejšie sú blesky medzi oblakmi. Len každý tretí až štvrtý udiera do zeme.

Blesk ako prejav atmosférickej elektriny je známy od ranných čias vývoja ľudskej spoločnosti. Prvý oheň, ktorý človek poznal, bol pravdepodobne plameň vzniknutý úderom blesku do kra alebo suchej trávy. Podľa báje teda prišiel z neba. Starodávne národy uctievali boha hromu a blesku. U Germánov sa volal Thor a Donar, Egypťania mali v kalendári mesiac Amšir (8.február – 9.marec) pomenovaný na počesť boha búrok. V starom Grécku to bol vládca Olympu – hromovládny Zeus. Boh hromu a blesku u starých Slovanov sa volal Perún (Parom). Aj dnes sa v prenesenom slova zmysle používa „Parom aby ťa vzal!“. V ruskom ľudovom podaní vládne búrkou prorok Ilja (Eliáš), ktorý sa vozí vo svojom kočiari po nebi. Aristoteles v 4.storočí pred n.l. považoval blesk za horľavé výpary zeme, ktoré sa náhle zapália a vzbĺknu.

Hrom je charakteristický zvukový efekt blesku vznikajúci tým, že elektrický výboj blesku zahrieva okolitý vzduch, ktorý sa rozpína. Tento dej je veľmi rýchly a pripomína výbuch. Po skončení blesku sa teplota prudko znižuje, pritom sa vzduch prudko sťahuje a to spôsobuje otrasy a vytvára ohlušujúci zvukový efekt.

29/2009upraviť zdroj

Protón (p⁺, H⁺) (z gréčtiny protos – prvý) je subatomárna častica v jadre atómu.

Protón je považovaný za stabilnú časticu. Podľa niektorých teórií sa môže rozpadať s polčasom rozpadu vyše 10³⁵ rokov. Overenie tejto hypotézy je ale mimo roslišovacie schopnosti súčasných experimentálnych zariadení, rozpad protónu nebol doteraz pozorovaný. Jadrom najbežnejšieho izotopu vodíku je jediný protón. Ostatné atomárne jadrá sa skladajú z protónov a neutrónov priťahovaných k sebe silnou interakciou. Protónové číslo určuje chemické vlastnosti atómu ako chemického prvku.

Protón ako časticu zaraďujeme medzi baryóny a skladá sa z dvoch kvarkov u a jedného d, ktoré sa priťahujú silnou interakciou, sprostredkovanou gluónmi. Antičastica protónu je antiprotón, ktorý má rovnako veľký náboj, len opačného znamienka.

Pretože elektromagnetická sila je rádovo silnejšia ako gravitačná sila, musí byť náboj protónu rovnako veľký ako náboj elektrónu, inak by celková kladná či záporná odpudivosť (podľa toho, ktorý by bol väčší — atómy by neboli elektricky neutrálne) spôsobila viditeľnú rozpínavosť vesmíru a telies priťahovaných k sebe gravitačnou silou (planét, hviezd, a podobne).

30/2009upraviť zdroj

Tranzistor je polovodičová súčiastka, používaná ako zosilňovač, spínač, stabilizátor a modulátor elektrického napätia alebo prúdu.

Prvý zaznamenaný objav tranzistora je datovaný v roku 1947 a pochádza z Bellových laboratórií v USA. Za tento objav dostali jeho autori John Bardeen, Walter Houser Brattain a William Bradford Shockley v roku 1956 Nobelovu cenu za fyziku. Ale prvé pokusy, pri ktorých Julius Edgar Lilienfeld náhodou spozoroval zosilnenie prúdu pri vhodnom kontakte rôznych kovov (základ dnešného unipolárneho tranzistora) sa udiali už v roku 1925. V roku 1930 si dal doktor Lilienfeld patentovať svoj koncept elektronickej súčiastky s použitím Al/Al2O3/Cu2S. Dnes ju poznáme pod pojmom „elektrickým poľom riadený tranzistor“. Prvý unipolárny tranzistor bol vyrobený až v roku 1960 po objavení MOS (metal-oxide-semiconductor) štruktúry v roku 1958. Bol zhotovený na kremíku s využitím izolačnej vrstvy z SiO₂. Pri dnešných technológiách nie je prekvapením integrácia na úrovni ~10⁸ tranzistorov na jednom čipe. Môžeme konštatovať, že od začiatku éry IO malej hustoty integrácie až do súčasnosti sa toto zmenšovanie „riadi“ Mooreovým zákonom, ktorý hovorí o dvojnásobnom zväčšení výkonu a až štvornásobnom zmenšení rozmerov integrovaných obvodov každé dva roky. V roku 2013 by mohli byť pri zachovaní súčasného trendu vyhotovené tranzistory s dĺžkou hradla len 13 nm, čo by napr. umožňovalo v jednej pamäti DRAM uchovať až 16 tera bitov.

31/2009upraviť zdroj

Barometer je prístroj na meranie atmosférického tlaku (tlaku vzduchu), používaný na určovanie počasia (pri vyššom tlaku býva obyčajne jasno, pri nízkom tlaku možno očakávať zmenu jasného počasia na daždivé). Ide o špeciálny druh tlakomeru.

Barometre môžu byť založené na rôznom princípe:

• Ortuťový barometer sa skladá z trubice na jednom konci zatavenej, naplnené ortuťou, na ktorú na druhom otvorenom konci pôsobí atmosferický tlak. Podľa výšky ortuti pod zataveným koncom možno určiť veľkosť atmosferického tlaku (čím vyššie ortuť vystúpi, tým väčší je tlak). Ortuťový barometer vynašiel Evangelista Torricelli (1608-1647) v roku 1643.
• Aneroid (pružinový barometer) pracuje na základe merania deformácie plechové krabičky, ktorá má vo vnútri vákuum. Aneroid vynašiel v roku 1843 Lucien Vidia. Pôvodný názov barometre anéroide znamená "tlakomer bez kvapaliny".

Barometre sa druhotne používajú na fyzikálne merania výšky v geodézii alebo v letectve.

• Vodný barometer. Atmosferický tlak sa v tomto type barometra meria pomocou vodného stĺpca. Vodný stĺpec musí byť vysoký cca. 10,4 metra a meranie týmto typom barometra je silne ovplyvnené teplotou.
• Ortuťový barometer. Ortuťovému barometru stačí výška ortuťového stĺpca cca. 760 mm. Aj meranie týmto typom barometra je ovplyvnené teplotou, ale menej ako vodným.

32/2009upraviť zdroj

Dynamo je točivý elektrický stroj, ktorý premieňa mechanickú energiu z rotora hnacieho stroja na elektrickú energiu vo forme jednosmerného prúdu. Ide o jednosmerný generátor elektrickej energie.

Dynamo sa skladá zo statora tvoreného magnetom alebo elektromagnetom a rotora s vinutím a komutátorom. Konštrukčne sa v podstate jedná o jednosmerný elektromotor používaný k opačnému účelu.

Až do nástupu polovodičových usmerňovačov bolo dynamo najvýznamnejším zdrojom elektrickej energie (ve forme jednosmerného prúdu) v priemysle a v doprave. Dnes sú dynamá vytláčané spoľahlivejšími a konštrukčne jednoduchšími alternátormi a zariadeniami na následné usmernenie vyrobeného striedavého prúdu na prúd jednosmerný pozri (usmerňovač).

Podla spôsobu zapojenia statora delíme dynamá na:

1. dynamo s permanentným magnetom
2. dynamo s cudzím budením – typicky v priemyslovej výrobe elektrického prúdu. Budiaci prúd zaisťovalo iné menšie dynamo
3. derivačné dynamo (budiace vinutie zapojené paralelne so záťažou) – vhodné pro malé prúdové odbery
4. sériové dynamo (budiace vinutie zapojené do série so záťažou.)
5. kompaudné dynamo – kombinácia derivačného a sériového dynama. Išlo o bežný typ v doprave a u strojov, kde je veľmi premenlivá záťaž. Sériové vinutie statora zaisťuje dostatočné budenie pri malej impedancii záťaže, derivačné vinutie pri veľkej impedancii.

33/2009upraviť zdroj

Gottfried Wilhelm Leibniz (* 1. júl 1646, Lipsko – † 14. november 1716, Hannover) bol nemecký filozof, predstaviteľ novovekého racionalizmu, fyzik, matematik, diplomat, jeden z posledných polyhistorov, jeden z iniciátorov ekumenických snáh. Leibnizovi išlo o hľadanie kompromisu medzi apriórnou vedou, teológiou a empirizmom. Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.