5. Série 24. Ročníku

Výběr série

1. ... rozcvička( bodů)

* sedimentace krve

Zkuste přibližně spočítat jak rychle probíhá sedimentace lidské krve (usazení zdravých červených krvinek na dně nádoby). Dynamická viskozita $η$ krevní plazmy při 37°C je přibližně 2 Ns/m². (běžně se měření sedimentace provádí tak, že se krev nechá odstát na jednu hodinu a poté se změří výška již usazených krvinek – bývá obvykle okolo 10 mm). Nápověda: mohl by se hodit Stokesův vztah pro odporovou sílu $F = 6 π η r v$, který platí pro laminární proudění.

  • nevěřte vlastním očím

Aleš jel v poledne tramvaji po nábřeží kapitána Jaroše v Praze směrem na Malou Stranu. Seděl u okna a přímo z jiho-jihozápadu na něj svítilo slunce. Protože se díval před sebe, jedno oko měl ve stínu vlastního nosu. Když ale uhnul očima doprava, zjistil, že levým okem vnímá mírně jiné odstíny barev než pravým. Do jakého odstínu se mu vidění v levém oku zabarvilo a proč?

2. ... Měsíc jako lodička( bodů)

Z jakých míst na Zemi a kdy vypadá Měsíc jako lodička? (jeho cípy jsou rovnoběžné s obzorem, osa symetrie je kolmá k místnímu nebeskému poledníku) Pokud si s řešením nevíte rady, můžete si nainstalovat vhodný software (např. Celestia) a celou situaci si prohlédnout z různých míst na zemi.

3. ... těžký řetěz( bodů)

Řetěz o hmotnosti $m$ a délky $l$ visí svisle těsně nad váhou. Najednou ho upustíme z klidu a začne na váhu dopadat. Jakou váhu bude váha ukazovat v závislosti na tom jaká délka $x$ již na ni dopadla? Zanedbejte rozměry jednotlivých ok řetězu.

4. ... zelená revoluce( bodů)

Jaderná energie je stále kontroverzní zdroje energie a mnohé státy mají v úmyslu upouštět od jejich používání. Zaměřme se ale nyní na problém skladování jaderného odpadu. Představme si, že v roce 2000 bylo založeno zbrusu nové úložiště radioaktivního odpadu a navezen první čerstvý radioaktivní materiál, ale záhy bylo odsouhlaseno, že na úložiště bude každý další rok dovezeno o 5% méně čerstvého radioaktivního odpadu než rok předchozí. Pro jednoduchost předpokládejme, že radioaktivní odpad má poločas rozpadu 100 let (běžný radioaktivní odpad má daleko delší poločas rozpadu). Poraďte obyvatelům přilehlých obcí, kterého roku se mohou těšit na nejvyšší dávku radiace, a umožněte jim tak třeba naplánovat založení rodiny. Při řešení můžete s výhodou použít váš oblíbený tabulkový procesor, třeba Excel nebo Calc.

P. ... nabitý svět( bodů)

Jak všichni víme, kladné a záporné elektrické náboje jsou ve vesmíru v rovnováze, jinak by elektrická odpudivá síla překonala gravitační a tělesa by nedržela pohromadě. Ale je ta rovnováha dokonalá? Co když jsou všechna tělesa ve vesmíru nepatrně kladně (nebo záporně) nabita a odpudivá elektrická síla snižuje účinek gravitace. Jak by se taková nerovnováha projevila? Navrhněte způsob, jak tuto nerovnováhu zjistit a odhadněte, jakou nejmenší nerovnováhu jsme touto metodou schopni určit. Nerovnováhou myslíme celkový/(kladný-záporný) náboj v nějakém velkém objemu.

E. ... strunatci( bodů)

Vytvořte si zařízení, na kterém bude moci být upevněna struna (či gumička) s proměnlivou délkou tak, že bude napínána stále stejnou silou. Prozkoumejte, jak se mění hlavní frekvence vydávané strunou (či gumičkou) v závislosti na délce struny. Na zpracování zvuku můžete použít například program Audacity.

S. ... aviatická( bodů)

* Popište geometrickou konstrukci (pomocí kružítka a pravítka) profilu Žukovského.

  • Zkuste nakreslit proudnice v okolí profilu Žukovského. Zvolte si takové parametry d/l a m/l,

aby měly praktické opodstatnění.

  • Jaká vztlaková síla působí na rovnou desku? Jaká vztlaková síla působí na desku tvaru

kruhového oblouku?

  • Zkuste nakreslit profil křídla odpovídající Karmánově-Trefftzově transformaci.