1... korálky
bodů
Na tyči zanedbatelné hmotnosti o celkové délce
- Po jaké trajektorii se budou pohybovat obě kuličky vzhledem k pozorovateli v inerciální soustavě.
- Jak se bude měnit úhlová rychlost soustavy
v závislosti na čase. - Jak by se změnily výsledky předešlých úloh, kdybychom udržovali (např. pomocí motoru) úhlovou rychlost na konstantní hodnotě
.
2... odraz
bodů
Gumová kulička o průměru
3... ze života hmyzu
bodů
Na skleněné kouli o poloměru
4... kapka deště
bodů
Jeden náš řešitel, který se vracel ze soustředění za deštivého počasí vlakem domů si všiml, že kapky na skle vytvářejí přímé stopy. Změřil, že jsou od svislého směru odkloněny o úhel
P... automobily
bodů
Představte si, že po přímé silnici jedou dva automobily o hmotnosti
E... kadeřnictví v rukou fyzika
bodů
Změřte pomocí fénu (ručního elektrického vysoušeče vlasů) tepelnou kapacitu vzduchu.
Poznámka: Připomínáme, že experimentální úloha je od slova experimentovat. Proto neváhejte a místo teoretických výpočtů se chopte fénu a opravdu si to zkuste. Kromě experimentálních zážitků budete oceněni i tím, že experimentální úloha je hodnocena tradičně více, než ostatní úlohy.
Návod pro řešení experimentálních úlohS... relace neurčitosti
bodů
- Před objevem neutronu existovala hypotéza, že jádro s atomovým číslem
a hmotnostním se skládá z protonů a elektronů. Odhadněte řádově, jakou kinetickou energii by měl elektron, jehož neurčitost polohy by byla srovnatelná s velikostí jádra helia. Jaké důsledky má tento odhad pro zmíněnou hypotézu? Pokud se částice pohybuje rychlostí srovnatelnou s rychlostí světla, nelze již použít klasický vztah pro kinetickou energii , a místo něj je třeba vzít relativistický vzorec:
kde
- Uvažujme výše popsaný dvojštěrbinový experiment s elektrony. Vzdálenost štěrbin je
a vzdálenost stínítka od přepážky . Zjistěte, jakou rychlost musí mít elektrony, aby vzdálenost dvou sousedních interferenčních minim na stínítku, které může být sestaveno například z fotočlánků, byla .
- Představte si, že místo dvou štěrbin uděláme do přepážky pouze jednu. Po průchodu touto štěrbinou se fotony odchylují od původního směru, takže na stínítku uvidíme místo ostrého obrazu štěrbiny rozmazanou světlou skvrnu. Vysvětlete tento jev na základě relací neurčitosti.
Literatura: Arthur Beiser, Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1978