Podmořský život u Velikonočního ostrova
Podmořský horský řetězec u Rapa Nui, známý také jako Velikonoční ostrov, hostí úžasnou řadu hlubokomořských druhů. Expedice na hřeben Salas y Gómez u Rapa Nui v Tichém oceánu ...
Fenoménu, dráždícímu po staletí vědce i podvodníky – perpetuu mobile (PM) –, se 3pól věnoval již několikrát (www.3pol.cz/cz/rubriky/navody-na-pokusy/902-pm-aneb-perpetuum-mobile, www.3pol.cz/cz/rubriky/navody-na-pokusy/901-perpetuum-mobile-podle-simona-stevina-a-biskupa-johna-wilkinse). Tentokrát se zabývá další variantou tohoto „vynálezu“, která využívá k „pohonu“ vodu. Stejně jako v předchozích případech můžeme k funkční simulaci využít program Algodoo, který pracuje i se simulací kapalin. Ale pozor! Při velkém množství vody může dojít ke zpomalení běhu simulace – Algodoo totiž vodu modeluje jako jednotlivé „molekuly“ a pohyb každé z nich řeší odděleně.
S vodou si můžeme libovolně hrát a vytvářet pro ni různé simulace (např. čerpadla, spojené nádoby atd.), my se zaměříme na návrhy PM.
Při simulaci v programu v Algodoo nejprve vyrobíme nádobu a do ní nakreslíme obdélník, který změníme na vodu. K nádobě připevníme kolo (nakreslíme jej, posuneme k nádobě a pravým kliknutím vybereme – Geometry actions – Add center axle, kolo bude připevněno přímo ve středu). V nabídce Collision layers (nastavujeme vrstvy, ve kterých těleso ovlivňuje ostatní tělesa) odškrtneme vrstvu (layer) A. Kolo pak nebude ovlivňovat nádobu a naopak.
Spustíme simulaci a uvidíme, že kolo se nepohybuje. Pokud snížíme jeho hmotnost, můžeme pozorovat, že se kolo bude náhodně pootáčet. To je způsobeno nárazy „molekul“ vody do kola – když je kolo lehké, stačí i malý náraz, aby se začalo pohybovat. Ani to by však nestačilo na PM – kolo bere energii ke svému pohybu z vnitřní energie vody, nevyrobí více energie, než je součet jeho energie a energie neuspořádaného pohybu molekul.
Proč nebude fungovat ani tento návrh? Jak bylo řečeno, tělesa jsou v kapalině nadlehčována proto, že na horní a spodní část působí různé hydrostatické tlaky. Co by se však stalo, pokud by se jeden článek řetězu právě dostával do spodní části nádoby s vodou? V tu chvíli by na něj shora působil hydrostatický tlak vody nad ním, ale zespoda by na něj žádný tlak nepůsobil – nebyla by pod ním voda. To si můžeme vyzkoušet i v Algodoo – do nádoby s vodou vložíme dvě stejná tělesa (v našem případě ze dřeva). Jedno těleso umístíme tak, aby voda byla i pod ním, druhé tak, aby jeho spodní část byla na úrovni dna (obr. 7). Nezapomeneme nastavit nádobu takovým způsobem, aby neovlivňovala dřevěná tělesa (pravé tlačítko – Collision layers odškrtneme A, obě tělesa nebudou na nádobu působit). Po spuštění simulace uvidíme, že těleso, pod kterým byla voda, stoupá vzhůru, druhé těleso propadne dolů – vztlaková síla na něj nepůsobí. Navíc je dolů tlačeno hydrostatickým tlakem sloupce vody nad sebou.
Ze stejného důvodu nebude fungovat ani uvedený návrh PM – při „vstupu“ nového článku řetězu do kapaliny je tento článek tlačen zpět. Hydrostatický tlak závisí na výšce vodního sloupce, a proto bude velikost tlaku, který zabraňuje roztáčení řetězu, stejně velká jako velikost tlaku, který nadnáší zbytek řetězu. Výsledná síla tedy bude nulová. PM bohužel opět nebude fungovat (obr. 8).
Popisované simulace jsou dostupné na adrese goo.gl/WJrPu.
Podmořský horský řetězec u Rapa Nui, známý také jako Velikonoční ostrov, hostí úžasnou řadu hlubokomořských druhů. Expedice na hřeben Salas y Gómez u Rapa Nui v Tichém oceánu ...
Pomocí nové metody odhalili vědci klíčové vlastnosti radioaktivního promethia, prvku vzácných zemin. Stalo se tak až téměř osm desetiletí poté, co byl tento nepolapitelný prvek vzácných zemin objeven.
Před pěti lety NASA zahájila misi jako vystřiženou ze sci-fi trháku. Nasadily robotický systém Astrobees na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), který zde pomáhá astronautům s opravami a údržbou.
Základní školy na Praze 4, Filosofská a Školní, se mohou pochlubit unikátním projektem monitoringu mikroklimatu a škodlivých látek v ovzduší.
Ve studii, kterou vedli Jan Korbel z Evropské laboratoře molekulární biologie (EMBL) a Ashley Sandersová z Berlínského institutu pro biologii lékařských systémů Centra Maxe Delbrücka ...
Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.