Úlohy motivované pomocí dějin fyziky - black

Transkript

Úlohy motivované pomocí dějin fyziky
z učebnic pro základní a střední školy
sestavila Kateřina Vondřejcová
Sbírka úloh, kterou jste právě otevřeli, vznikla v zájmu zjistit, zda se v česky psaných učebnicích
fyziky pro základní a střední školy vyskytují úlohy s tématy z dějin fyziky. Bylo prohlédnuto 110 učebnic od roku 1852 po současné a pro zajímavost i několik aktuálních slovenských učebnic. Úlohy jsou
pro lepší orientaci rozděleny do tematických celků. Seznam učebnic bude nadále rozšiřován a s ním i
přehled úloh.
Možná se zde setkáte s úlohami, které znáte z Vámi běžně využívaných učebnic fyziky, ale také
třeba objevíte nové, zajímavé náměty. Úlohy z dějin fyziky napomáhají oživit vyučovací hodiny fyziky.
Mechanika
1. V Torricelliho pokusu měl rtuťový sloupec výšku 750 mm. Jak velký byl atmosférický tlak? (hustota rtuti
)
[102 kPa]

Rauner, Havel, Prokšová, Randa: Fyzika 7, učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2005.
ISBN 80-7238-430-7.
2. Narodil se 4. 11 1643. Množství jeho objevů je tak velké, že je nelze ani vyjmenovat. Vybudoval
tzv. klasickou mechaniku. Vysvětlil základní pojmy hmotnost, síla, čas, prostor a formuloval proslulé tři pohybové zákony. Vysvětlil příčiny pohybu planet kolem Slunce, vyslovil gravitační zákon. Po celý život zůstal skromný a pracovitý. Zemřel v Londýně 31. 3. 1727. Jak se jmenoval
tento významný fyzik?
[Isaac Newton]

Bohuněk Jiří: Sbírka úloh z fyziky pro žáky základních škol 1. díl. Praha: Prometheus, 2000. ISBN 80-85849-06-2.
3. Dovolte, abych se představil…
Narodil jsem se v roce 1564 v italské Pise. Říkají o mně, že jsem byl jedním ze zakladatelů moderní přírodovědy. Zabýval jsem se fyzikou, astronomií a matematikou. Dalekohledem, který
jsem si sestrojil, jsem pozoroval Měsíc, Mars a jiné planety. Podařilo se mi tímto přístrojem objevit pohoří a krátery na Měsíci, skvrny na Slunci, fáze planety Venuše aj. Odvodil jsem zákony o
rovnováze sil, zákony o jednoduchých strojích a zákon volného pádu. Známá je moje věta „Dejte
mi pevný bod a pohnu Zeměkoulí“. Můj důkaz, že středem vesmíru je Slunce, a nikoliv Země, měl
za následek, že jsem ke konci svého života mohl pozorovat hvězdy a Slunce jen zamřížovaným
oknem. Znáte moje jméno?
[Galileo Galilei]

Pozn. Chybné zadání: „Dejte mi pevný bod a pohnu Zemí“ pronesl Archimedes a ne Galileo!!
Důležitá je kritičnost přejímání informací!
4. Poznáš jeho jméno a zákon po něm nazvaný? Narodil se 19. 6. 1623 v Clermontu ve Francii. Od
dětství projevoval mimořádné matematické nadání. Ve fyzice obohatil především nauku o kapalinách. V práci „Pojednání o rovnováze kapalin“ odvodil a formuloval zákon po něm nazvaný a na
tomto poznatku navrhl princip hydraulického lisu. Potvrdil existenci atmosférického tlaku, když
opakoval Torricellova pokus nejen se rtutí, ale i s vodou a červeným vínem. Zemřel ve věku 39
let.
[Blaise Pascal]

5. Švýcarský fyzik Piccard sestrojil batyskaf, s nímž se v roce 1960 ponořil v moři do hloubky 11 034
m. Kabina, ve které byl. Měla tvar koule, jejíž povrch byl asi 12 m2. Vypočítej celkovou tlakovou
sílu, která na kouli působila.
[1 350 MN]

6. V roce 1647 provedl Pascal pokus, kterým se přesvědčil o správnosti svých úvah o hydrostatickém tlaku. Do horního dna sudu naplněného vodou upevnil tenkou ocelovou trubici o výšce několika metrů. Když trubici naplnil vodou, sud se rozpadl. Vysvětli, proč voda v trubici, jejíž objem
je velmi malý vzhledem k objemu sudu, způsobí rozpadnutí sudu.
*Tlaková síla na stěny sudu se zvětšuje s hloubkou kapaliny]

7. V roce 1783 vypustili bratři Montgolfierové veřejně první balón plněný horkým vzduchem. Balón
měl objem 1440 m3. Jak velkou vztlakovou silou působil na balón atmosférický vzduch o hustotě
?
[18,7 kN]


Bohuněk, Kolářová: Fyzika pro 7. Ročník základní školy. Praha: Prometheus, 2001. ISBN 80-7196-119-1.
8. K objevu Archimédova zákona se váže tato historka: Syrakuský král Hieron dal zlatníkovi zlato o
hmotnosti m = 2048 g, aby z něho vyrobil zlatou korunu. Po zhotovení koruny pověřil Archiméda, aby zjistil, zda královská koruna je z ryzího zlata, nebo zda do koruny bylo přimícháno
stříbro.
a) Navrhni postup, kterým zjistíš, zda koruna byla z ryzího zlata, když po ponoření do vody byla
k Zemi přitahována silou F2 = 19,2 N.
b) Pokud nebyla, zjisti hmotnosti zlata a stříbra v koruně. Hustota zlata
,
hustota stříbra
.
[nebyla z ryzího zlata, hmotnost zlata 1,5 kg, hmotnost stříbra 0,55 kg]

9. Řecký mudrc Thales šest století před naším letopočtem změřil v Egyptě výšku pyramidy. Thales,
jak praví historický pramen, „zvolil si v den hodinu, kdy se délka jeho vlastního stínu rovnala výšce jeho postavy…“, jistě si dovedeš doplnit, jak dále postupoval.

10. Ve starověku prý použil Thalés z Miletu na změření egyptských pyramid metodu, při které porovnával délku vlastního stínu s délkou stínu pyramidy. Pokuste se vymyslet, navrhnout a použít
vlastní metodu využití vašeho stínu na změření výšky stromu nebo budovy.

Koubek, Lapitková, Demkanin: Fyzika pre 1. ročník gymnazia. Prievidza: Združenie EDUCO, 2009. ISBN 978-8089431-00-7.
11. V technické literatuře se ještě občas vyskytne stará jednotka pro výkon „kůň“. Tato jednotka prý
byla stanovena z výkonu pivovarských koní, kteří v Anglii poháněli čerpadlo na vodu. Kůň vyčerpal za 1 sekundu průměrně asi 500 liber vody do výšky 1 stopy. J. Watt byl prý požádán majitelem pivovaru, aby k pohonu čerpadla vyrobil parní stroj se stejným výkonem. Wattův parní stroj
dokonce vyčerpal 550 liber za jednu sekundu do stejné výšky. Tento výkon byl dlouho nazýván 1
kůň. Pokus se určit, kolik wattů by přibližně odpovídalo takto stanovené jednotce výkonu 1 kůň
(1 libra je asi 0,45 kg a jedna stopa je přibližně 0,3 m).
[1 kůň je asi 740 W]

Kolářová, Bohuněk: Fyzika pro 8. ročník základní školy. Praha: Prometheus, 2001. ISBN 80-7196-149-3.
12. V roce 1958 obletěla družice Explorer Zemi za 1 h 53 min přibližně rychlostí 8 km/s. Vesmírná
sonda Pioneer dosáhla v témže roce výšky 113 760 km nad povrchem Země. Vypočítejte:
a) Výšku družice Explorer nad Zemí,
b) Oběžnou dobu sondy Pioneer.
Trajektorie obou družic považujte za kružnice.
[a) 2250 km, b)114 h 53 min]

Miklasová: Fyzika. Sbírka úloh pro SOŠ a SOU. Praha: Prometheus, 2005. ISBN 80-7196-135-3.
13. Kosmická loď Vostok 1 s prvním kosmonautem Juriem Gagarinem obletěla Zemi 12. 4. 1961. Její
průměrná výška nad Zemí byla 240 km, celková hmotnost 4 725 kg. Předpokládáme-li rovnoměrný pohyb lodi po kružnici, vypočtěte:
a) rychlost pohybu kosmické lodi,
b) její kinetickou energii,
c) dobu oběhu.
[a) 7,8 km/s, b) 143 GJ, c) 89 min]

14. Prvním Američanem na oběžné dráze kolem Země byl v roce 1962 John Glenn. Třikrát obletěl
Zemi v průměrné výšce 211 km za celkovou dobu 4 h 25 min. Jaká byla rychlost družice, považujeme-li její trajektorii za kružnici?
[7,8 km/s]

15. V roce 1965 byla vypuštěna geostacionární družice Země, nazývaná prvním umělým měsícem
Země. Obíhala nad Zemí ve výšce 36 000 km po kružnici, její oběžná doba byla 23 h 56 min 24 s.
Určete rychlost této družice.
[3,1 km/s]

16. První přistání lidí na Měsíci se uskutečnilo dne 20. 7. 1969. Jako první vstoupil na měsíční povrch
americký kosmonaut N. A. Armstrong a 18 minut poté E. E. Aldrin.
Aldrin se skafandrem a zásobou kyslíku měl hmotnost 180 kg. Určete gravitační sílu, která působila na Aldrina na povrchu Měsíce, a porovnejte ji s tíhovou silou, která by působila na téhož
kosmonauta na povrchu Země.
Hmotnost Měsíce je
, poloměr Měsíce
a gravitační konstanta
. Tíhové zrychlení na povrchu Země je přibližně
.
[FM = 300 N;

]
Bartuška: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy IV. Praha: PROMRTHEUS, 2000. ISBN 80-7196-037-3.
17. Pákové zdvihadlo k přečerpávání vody do zavlažovacích stružek v polích nazývali Arabové kolem
roku 1550 př. N. l. „šadúf“. Byla to dvojzvratná páka o délce ramen 3 m a 50 cm, kterou bylo
možno otáčet do stran.
a) Jakou silou na kratším ramenu udržel člověk v rovnováze nádobu s vodou o objemu 40 l, byla-li hmotnost prázdné nádoby 5 kg?
b) Jakou hmotnost mělo vyvažovací závaží na kratším ramenu používané k usnadnění práce?
[a) 2,7 kN, b) 270 kg]

18. V Egyptě kolem roku 1350 př. n. l. používali k vážení obilí pákovou váhu s posuvným závažím,
vážící s přesností na desetiny gramu. Předpokládejme, že na kratším ramenu délky 20 cm byla
miska s obilím o celkové hmotnosti 0,3 kg. Určete, do jaké vzdálenosti od osy otáčení muselo být
posunuto závaží o hmotnosti 50 g, aby nastala rovnováha.
[1,2 m]

19. Decimální váha byla vyvinuta na počátku 19. století v Německu k přesnému měření velkých
hmotností. Jaké závaží vyváží na decimální váze uhlí o hmotnosti 150 kg.
[15 kg]

20. Angličan Halley vyzkoušel roku 1717 první kesony v hloubce 18 m. Byly to dřevěné kádě
s pláštěm pobitým olovem a zatížené olověnými závažími. Jakému byly vystaveny tlaku?
[180 kPa]

21. V roce 1960 dosáhla ponorná koule – batyskaf – dna oceánských hlubin nedaleko Mariánského
příkopu v Tichém oceánu. Do jaké hloubky se ponořila, byla-li vystavena tlaku 1 152 atmosfér?
[11,7 km]

22. Magdeburský purkmistr Otto von Guericke použil pro svůj slavný důkaz existence atmosférického tlaku v roce 1654 dvě duté polokoule o průměru 575 mm. Po přiložení polokoulí k sobě byl z
prostoru mezi nimi odčerpán vzduch a potom byly od sebe odtrhávány páry koní. Vypočítejte,
jakou sílu museli přemáhat koně, předpokládáme-li v době pokusu normální tlak vzduchu.
[105 kN]

23. Otto Guericke použil u svého proslulého pokusu polokoulí o průměru 57,5 cm. Jak velkou silou
táhl jeden kůň, jestliže podle rytiny táhlo na každé straně 8 koní? Výpočet proveďte pro normální tlak vzduchu 760 torrů a tlak ve vyčerpané kouli považujte za rovný nule.
[3285 N]

Kružík: Sbírka úloh z fyziky pro žáky středních škol. Praha: SPN, 1974. 14-304-74.
24. Atmosférický tlak popsal roku 1643 italský fyzik Viviani; sledoval práci horníků, kteří pomocí sacích pump vyčerpali vodu maximálně do výšky 9,75 m. Jaká byla jím vypočtená hodnota atmosférického tlaku? Porovnejte s normálním atmosférickým tlakem.
[97,5 kPa]

25. Joseph Louis Gay-Lussac a Jean Baptiste Biot vystoupali v roce 1804 s vodíkovým balónem do
výšky 7376 m, aby prozkoumali vlhkost, teplotu a složení vzduchu ve vyšších vrstvách atmosféry.
Bez pomocí přístrojů se jim téměř nedařilo určit, jestli se pohybují nahoru nebo dolů. Vysvětlete
proč.
[vztažná soustava]

Scholtz, Kireš: Fyzika. Kinematika pre gymnáziá s osemročným štúdiom. Bratislava: Slovenské pedagogické nakladatel´stvo, 2001. ISBN 80-08-02848-3.
Molekulová fyzika a termodynamika
1. Anglický fyzik J. P. Joule se soustavně zabýval problémem experimentálního určení změny vnitřní
energie tělesa při změně jeho stavu. Na obr. C-3 je schematicky znázorněn jeden z jeho pokusů.
V tepelně izolované nádobě, v níž je kapalina o známé hmotnosti, se otáčí lopatkové kolo.
Pevné lopatky spojené se stěnami nádoby brzdí pohyb kapaliny. Na lopatkové kolo působí mo-
ment dvojice sil, kterou vytvářejí vlákna napínaná závažími stejné hmotnosti, klesajícími
v tíhovém poli. Proti tomuto momentu dvojice sil působí na lopatkové kolo moment brzdící síly.
Vhodnou volbou hmotnosti závaží lze dosáhnout toho, aby závaží klesala rovnoměrným pohybem malou rychlostí. Obě závaží lze zvednout a pokus několikrát opakovat. Pokus ukázal, že při
míchání kapaliny se vnitřním třením zvětšuje její teplota.
V jednom ze svých pokusů použil Joule dvě závaží, z nich každé mělo hmotnost M = 14 kg,
a nechal je klesat 12krát za sebou z výšky h = 2 m. V nádobě byla voda o hmotnosti m = 6,8 kg.
Teplota vody se zvýšila o ΔT = 24 K. Určete z těchto údajů změnu vnitřní energie vody a přibližnou hodnotu její měrné tepelné kapacity.
[ΔU = 6,6 kJ;
]


Svoboda, Bartuška, Baník, Kotleba, Tomanová: Fyzika pro II. ročník gymnázií. Praha: SPN, 1985. 14-515-85.
Bartuška, Svoboda: Fyzika pro gymnázia. Molekulová fyzika a termika. Praha: Prometheus, 1993. ISBN 80-7196052-7.
2. Předpokládejme, že by známý Joulův pokus s mícháním
kapaliny užitím lopatkového kola poháněného soustavou
dvou stejných závaží (obr.3) nebyl proveden s vodou, ale se
rtutí; při tom ostatní podmínky, za kterých pokus probíhal,
by zůstaly stejné. Jaká by byla v tomto případě změna teploty rtuti v porovnání se změnou teploty vody? Hustota
rtuti je
, měrná tepelná kapacita rtuti
, hustota vody
měrná tepelná kapacita
a její
.
[2,2]

Bartuška: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy II. Praha: PROMRTHEUS, 1997. ISBN 80-7196-289-9.
3. Skotský botanik (v roce 1827) pozoroval v mikroskopu, že drobná pylová zrníčka vykonávají ve
vodě zvláštní třaslavé pohyby a zároveň se neuspořádaně přemísťují. Znáš jméno tohoto botanika?
[Robert Brown]

4. Jak se jmenoval? Narodil se roku 1701 v Uppsale. Věnoval se pozorování počasí a geofyzice. Právě zájem o počasí ho přivedl k tomu, že 1742 sestrojil stostupňový teploměr. Bod varu vody na
něm označil 0 °C, teplotu mrznutí vody 100 °C. Za několik let po jeho smrti (zemřel 1744) jeho
nástupci zavedli opačné značení tak, jak se užívá dnes.
[Anders Celsius]

5. Zkusme nyní (tak jako kdysi Joule) vypočítat, kolik práce lopatkové kolo vykonalo, jestliže se teplota zvýšila o 1°C. Víme, že v nádobě bylo 6 litrů vody. Každé závaží mělo hmotnost 20 kg a při
pokusu kleslo 50krát o 1,3 m dolů.
[26 000 J]

Rauner, Petřík, Prokšová, Randa: Fyzika 8, učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň: Fraus, 2006.
ISBN 80-7238-525-9.
6. První bimetalový teploměr použitý v roce 1817 ve Francii byl spájen z tenkých proužků platiny,
zlata a stříbra. O kolik mm se při zahřátí o 50 °C prodloužil každý z nich, byla-li původní délka
každého proužku 30 cm?
[platina o 0,135 mm; zlato o 0,21 mm; stříbro o 0,285 mm]

7. První kolejová železná dráha v Anglii v roce 1767 měla litinové kolejnice o délce 1,5 m. Jak se
měnila jejich délka při změně teploty z -5 °C na 20 °C? Teplotní součinitel délkové roztažnosti litiny je
.
[prodloužila se o 0,34 mm]

8. V Anglii v roce 1805 začali průmyslově zpracovávat zinek k výrobě nerezavějících nádrží. Zinek
byl válcován na tenký plech při teplotě 150 °C. Jaké teplo bylo zapotřebí k zahřátí zinku o objemu
20 dm3 z teploty 25 °C na teplotu 150 °C?
[6,9 MJ]

9. V roce 1823 v Anglii poprvé zkapalnili plynný oxid uhličitý při stálé pokojové teplotě 20 °C vysokým tlakem. Plyn zaujímající za normálního atmosférického tlaku objem 0,2 m3 byl stlačen na objem 3,6 l. Vypočítejte potřebný tlak.
[5,6 MPa]

10. První Dieselův motor byl sestrojen roku 1897. Při stlačení výbušné směsi na
původního obje-
mu se dosáhlo teploty 600 °C při stonásobném zvýšení tlaku. Vypočítejte teplotu směsi před
stlačením.
[32,5 °C]

11. Parní stroj Tomase Newcomena na počátku 19. století měl teoretickou účinnost pouze 5 %, parní
stroj na konci téhož století měl účinnost 23 %. Vypočítejte, jakou práci vykonal každý z nich,
jestliže přijal teplo 150 kJ.
[7,5 kJ; 34,5 kJ]

12. V Egyptě se kolem roku 2040 př. n. l. používaly pálené glazované cihly, kde cihlářská hlína smíchaná se slaměnou řezankou zvyšovala jejich pevnost. Kyselé třísloviny slámy se pojili s hlínou a
podporovaly dokonalejší vytvrzení; byl to drahý materiál používaný zprvu pouze na vladařské pa-
láce. Cihly byly normovány na rozměry (30x15x7,5) cm. Za předpokladu, že pevnost v tlaku byla
u cihel bez řezanky 57,3 MPa a u cihel s řezankou 197,5 MPa, porovnejte velikost maximálních
sil, které mohou působit na největší plochu cihly.
[2,6 MN; 8,9 MN]

13. Kamenné paláce ne Krétě měly kolem roku 1200 př. n. l. hradby tloušťky až 8 m, výška dosahovala 8 m. Vypočtěte velikost napětí v tlaku na 1 m délky zdi, byla-li hustota kamene
.
[130 kPa]

14. V Mezopotámii zpracovávali bronz, slitinu mědi a cínu, již kolem roku 3000 př. n. l.
a) Jaké množství tepla bylo třeba k zahřátí kusu bronzu o objemu 2 dm3 z 20°C na teplotu tání,
aby jej bylo možné dále zpracovávat? Uvažujte měrnou tepelnou kapacitu
.
b) Jak se při tomto zahřátí změnil objem odlitku, je-li teplotní součinitel délkové roztažnosti
a průměrná hustota
?
[3,74 MJ; 126 cm3]

Mechanické vlnění a kmitání
1. V roce 1895 bratři Lumièrové poprvé komerčně předváděli filmy; byla to premiéra kina v Paříži.
Projekčním přístrojem, tzv. kinetoskopem, procházelo 46 obrázků za sekundu.
a) Určete periodu průchodu obrázků promítacím přístrojem.
b) Kolik obrázků bylo promítnuto, trvalo-li předvádění 15 s?
[21,7 ms; 690]

2. V roce 1948 byly uvedeny první dlouho hrající gramofonové desky, které se otáčely s frekvencí
nebo
. Dříve známé desky měly frekvenci
. Určete: a) frekvenci
v Hz, b) periodu v sekundách postupně ve všech uvedených případech.
[a) 0,56 Hz; 0,75 Hz; 1,30 Hz; b) 1,8 s; 1,33 s; 0,77 s]

3. Foucault dokázal rotaci Země pokusem v Pantheonu v roce 1851, při němž kmitalo závaží zavěšené na drátě s dobou kmitu 16,3 s. Vypočtěte, jaká byla délka drátu.
[67 m]

4. V roce 1935 byly poprvé prováděny zkoušky materiálu ultrazvukem o frekvenci 500 MHz. Vlnění
odražené od narušených míst (např. trhliny). Která měla odlišnou odraznost, dalo „sonogram“
neboli obraz vad materiálu. Určete rychlost šíření vlnění s vlnovou délkou 0,6 μm.
[300 m/s]

5. Katastrofa Titaniku v roce 1912 přinesla vodní dopravě echolot pro zvýšení bezpečnosti plavby.
Angličan Richardson odhaloval ledovce ve tmě a v mlze ozvěnou, tedy odrazem zvukových vln od
překážky. Vypočtěte, jaká byla přibližná teplota vzduchu nad mořem, vrátil-li se signál odražený
od ledovce vzdáleného 1,6 km za 10 s.
[-20 °C; rychlost zvuku byla 320 m/s]

Elektřina a magnetismus
1. Roentgen v roce 1895 objevil neviditelné záření mající schopnost pronikat látkami.
V Roentgenově trubici svazek urychlených elektronů z katody, jejichž počáteční rychlost byla
nulová, dopadal na anodu rychlostí 18 700 km/s. Určete:
a) anodové napětí, zanedbáme-li změnu hmotnosti elektronu,
b) zrychlení elektronu, jestliže anoda a katoda byly rovnoběžné destičky vzdálené 15 mm,
c) dobu, po kterou trval pohyb elektronu mezi katodou a anodou.
[a) 994 V; b)
; 1,6 ns]

2. Francouzský fyzik Arago již v roce 1822 zjistil, že magnetka kmitající kolem rovnovážné polohy se rychle zastaví, je-li v měděné objímce. Bez této objímky kmitá mnohem déle. Vysvětlete.
[Kmitající magnetka vytváří proměnné magnetické pole, které v měděné objímce indukuje vířivé
proudy brzdící její pohyb]

3. V roce 1940 byla poprvé použita radarová zařízení, která monitorovala letadla na vzdálenost
160 km. Jakou dobu se šířil ve vzduchu radarový rádiový impulz od antény k letadlu a po odrazu k ní zpět?
[1,9 ms]

4. Americká kosmická sonda Pioneer 10, které byla udělena třetí kosmická rychlost potřebná
k opuštění sluneční soustavy, odstartovala z mysu Canaveral v březnu v r. 1972 a bylo s ní
udržováno spojení až do dubna 1997. Za tuto dobu se vzdálila od Země do vzdálenosti 10 miliard kilometrů. Za jakou dobu dorazí z této vzdálenosti na Zemi elektromagnetický signál?
Rychlost elektromagnetického vlnění ve vakuu je
.
[9,3 h]

Bartuška: Sbírka řešených úloh z fyziky pro střední školy III. Praha: PROMRTHEUS, 1998. ISBN 80-7196-235-X.
5. Na obr. 1-2 je schéma jedné z metod měření rychlosti světla, kterou v roce 1878 použil americký fyzik A. A. Michelson (majkelzn). Je to upravená metoda Fizeauova a spočívá v tom, že
světlo z bodového zdroje S se odráží na stěně osmibokého otáčivého zrcadla Z1 (v bodě A). Po
odrazu od soustavy zrcadel Z2 se světlo znovu odráží do zrcadla Z1 (v bodě E) a vstupuje do
dalekohledu pozorovatele P. S jakou nejmenší frekvencí se musí otáčet zrcadlo Z1, aby v dalekohledu bylo vidět zdroj světla? Vzdálenost AB = 35,5 km. Vzdálenost BD je ve srovnání se
vzdáleností AB zanedbatelná.
[528 Hz]

Lepil, Kupka: Fyzika pro gymnázia. Optika. Praha: PROMRTHEUS, 1996. ISBN 80-85849-71-2.
Moderní fyzika
1. Přesné měření Planckovy konstanty provedl v roce 1916 americký fyziky R. Millikan. V jednom
z jeho experimentů dopadalo na sodíkovou katodu záření různých vlnových délek. Měřením
brzdného potenciálu na mřížce byla určena kinetická energie elektronů uvolněných z katody.
V následující tabulce jsou uvedeny vlnové délky použitého záření a příslušné kinetické energie
elektronů.
321,5
365,0
404,7
433,9
546,1
2,128
Sestrojte graf závislosti

1,595
1,215
1,025
0,467
na frekvenci f a z grafu určete hodnotu Planckovy konstanty.
Pišút, Frei, Fuka, Lehotský, Široký, Tomanová: Fyzika pro IV. ročník gymnázií. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1987. 14-505-87.
2. Při svém experimentu pozorovali Franck a Hertz, že páry rtuti vyzařují jedinou spektrální čáru s
vlnovou délkou 253,7 nm. Vysvětlete tuto skutečnost. (Uvědomte si, že při přechodu
z exitovaného do základního stavu atomu rtuti vznikají fotony s energií 4,89 eV.)

Pišút, Frei, Fuka, Lehotský, Široký, Tomanová: Fyzika pro IV. ročník gymnázií. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1987. 14-505-87.
3. Ruský fyzik Gamov v roce 1928 zjistil, že k pronikání do jader atomů jsou vhodnější protony, než
α-částice (jsou čtyřikrát lehčí a mají poloviční náboj). Roku 1931 se potom podařila pomocí pro-
tonového urychlovače první jaderná reakce vyvolaná uměle vyrobenými a urychlenými částicemi. Doplňte rovnici reakce
.
[ ]

4. První umělý radionuklid, který se v přírodě nevyskytuje, připravili Fréderic a Irena JoliotCurierovi v roce 1934. Doplňte do rovnice vzniklý nuklid:
[ ]


Úlohy motivované pomocí dějin fyziky - black

Transkript

Podobné dokumenty

Sylabus vyberove prednasky

Sylabus vyberove prednasky

STRÁNKA FARNÍ CHARITY Povodně 2013

17. Dadaismus, surrealismus a jejich projevy v české a