Zadání 6. série 9. ročníku

Jednoho krásného dne se studentíci na jednom nejmenovaném gymnáziu nudili, a tak si vymysleli zábavu. Do igelitového pytlíku nabrali vodu a vyhodili jej z okna. Na betonovém chodníku to udělalo krásný gejzír. Ale co čert nechtěl – zrovna přišel do třídy profesor fyziky a zeptal se jich: „Z jaké výšky byste museli vyhodit ten pytlík z okna, aby vám ta voda přešla do varu?“ No, a my se vás ptáme na totéž. Můžete zanedbat odpor vzduchu, popřípadě zauvažovat, co by se stalo, kdyby tam odpor vzduchu byl.

Máme soustavu kapiláry o průřezu $s$ a nádoby o vodorovném průřezu $S$, která je naplněná rtutí jako na obrázku. Z kapiláry je vyčerpán vzduch. Když uvolníme kolíček A v kapiláře, stoupne hladina rtuti v kapiláře o $h$ a v nádobě klesne o $Δh$. Jaká se při tom uvolní energie? Předpokládejte, že $S\gg s$ a $h\gg Δh$.

Jistě se vám už někdy stalo, že jste při vaření ukápli na mírně horkou plotýnku či pánev kapku vody. Potom jste si mohli kromě nepříjemného sykotu všimnout, že chvilku kapka poskakuje po plotýnce, a pak velice rychle zmizí. Jak to, že se menší kapka vypařuje rychleji než kapka větší?

Na rybníce plave čtvercová deska o hmotnosti $M$ a straně $l$ a na jejím okraji sedí žabák Břéťa s tělesnou hmotností $m$. Jakou rychlostí a jakým směrem musí vyskočit, jestliže se chce trefit přesně na druhý konec desky? Předpokládejte, že se deska při odrazu minimálně ponoří, odpor prostředí můžete zanedbat.

Píše se rok 1963. V nejmenovaném pokoji na Strahovských kolejích se připravuje nejmenovaný Student ČVUT na zkoušku z elektřiny a magnetismu. Blíží se vánoce, brzy se stmívá, a tak studenti po celé koleji pomáhají svým unaveným očím svitem žárovek ($60\;\textrm{W}$ za 4,60 Kč, jak se můžete dočíst na obrázcích). Když tu náš Student v zamyšlení pozvedne zrak k jedinému zdroji světla v pokoji, jeho oči sají proud fotonů, myšlenky však bloudí kdesi kolem Maxwellova tenzoru elmag. pole. A jak to tak bývá, ač duchem nepřítomen, podvědomí spustí poplašný signál: „Tady není něco v pořádku.“

Student vyskočí z postele, jsa fotoamatér rychle doběhne pro svůj fotoaparát a nafotografuje dva snímky své svítící žárovky (viz obrázky). Poté jako správný fyzik počne experimentovat. Nejprve si všimne, že žárovka, i když má přerušenou spirálku, svítí pro lidské oko nezměněným jasem. Vypne-li a okamžitě zapne spínač lampy, žárovka svítí vesele dál. Pečlivě si také prohlédne drátky, jež drží wolframovou spirálku v prostoru baňky. Nakonec uzná, že viděl dost, a aby si ověřil, že rozřešil „parafyzikální“ jev v souladu s učebnicí pohozenou na posteli, vypne lampu asi na dvě sekundy a opět zapne. Ocitne se však v nefalšované tmě strahovské noci.

Nakonec poznamenejme, že tento příběh se za hluboké totality skutečně odehrál, fotografie, které jsme se pokusili otisknout v co nejkvalitnější podobě, nejsou podvrhem a vše, co vidíte a co jste se dozvěděli, vás dovede k správné odpovědi na otázku:

„Jak může žárovka s přerušenou spirálkou svítit nezměněným jasem!?“

V této sérii bychom po vás chtěli, abyste se pokusili změřit ohniskovou vzdálenost lupy. Pokud nemáte lupu, poproste třeba svého dědečka, jestli by vám na chvilku nepůjčil brýle na čtení. Nezapomeňte, že brýle mají obvykle každé sklo jinak opticky mohutné.