Pitaj fizičara
Odgovori na pitanja posetilaca sajta.
Veće i manje – merne jedinice
Sep 2nd
Pitanje:
Kako znamo kad ćemo pretvarati jedinice u manje, a kad u veće?
šalje: eldina arapcic
Odgovor:
Kada koristimo štopericu na trkačkoj stazi ili lenjir u školskoj svesci, mi izvodimo neko merenje. Merenje je upoređivanje neke fizičke veličine sa drugom veličinom iste vrste, koja je usvojena za jedinicu mere. Tako mi merenjem dobijamo određenu brojnu vrednost izraženu u toj jedinici mere, odnosno 30 sekundi ili 5 centimetara.
Širom sveta postojale su različite merne jedinice za iste fizičke veličine. U cilju smanjivanja mogućnosti grešaka i olakšavanja saradnje, uveden je Međunarodni sistem jedinica (SI) i definisano je sedam osnovnih jedinica iz kojih se mogu izvesti sve ostale.
Za lakše i praktičnije korišćenje mernih jedinica uvedeno je još jedno pravilo. Objasnimo to na primerima. Snagu, fizičku veličinu jednaku radu u jedinici vremena, izražavamo u vatima (W). Ukupna snaga hidroelektrane Djerdap 1 iznosi 1026000000 vati, a uobičajena snaga laserskog pokazivača oko 0,001 vat. Dužinu po SI sistemu izražavamo u metrima (m). Prosečno rastojanje Zemlje od Sunca iznosi 150000000000 metara, a poluprečnik jednog protona 0,000000000000000842 metara.
Očigledno, želimo da zaobiđemo zbunjujuće brojanje nula, te koristimo jedinice sa određenim prefiksima, čime izražavamo 10, 100, 1000 itd. (ili jednu desetinu, jednu stotinu itd.) osnovnih jedinica. Naprimer, daljinu između gradova izražavamo u kilometrima, gde se prefiks kilo odnosi na hiljadu puta veću jedinicu od osnovne. Često korišćeni prefiksi su i mega (milion puta veće), giga (milijardu puta veće), centi (sto puta manje), mili (hiljadu puta manje), mikro (milion puta manje) i drugi. Sada snaga Djerdapa postaje 1026MW (megavati) ili 1,026GW (gigavati), a snaga laserskog pokazivača 1mW (milivat).
Konačno, podjednako je tačno napisati 0,1 mega ili 100 kilo jedinica. Međutim, radi pogodnosti, koristimo jedinice SI sistema sa prefiksom tako da u broju bude najmanje moguće nula, pri čemu u okviru nekog proračuna sve veličine vraćamo u osnovne jedinice.
Objektivna i subjektivna jačina zvuka
Aug 19th
Pitanje:
Da li je istina da su zvuci iz spoljašnje sredine jačeg inteziteta nego što ih mi čujemo? Voleo bih da čujem objašnjenje.
šalje: kenan
Odgovor:
Tačno je da energija zvuka raste mnogo brže nego njegova doživljena jačina.
Zvuk je putujući talas lokalnih oscilacija pritiska u materijalnoj sredini. Ljudsko uho može da registruje oscilacije koje imaju frekvenciju u opsegu 12 herca do 20,000 Hz. Oscilacije sa frekvencijama ispod 12 Hz (infrazvuk) i one iznad 20,000 Hz (ultrazvuk) čovek ne čuje, ali čuju druge životinje.
Za ovo pitanje najvažnije je uočiti da postoji razlika izmedju objektivne i subjektivne jačine zvuka. Objektivna jačina zvuka odnosi se na energiju koju sobom nosi zvučni talas, preciznije, to je energija zvučnog talasa po jedinici površine. Ovu jačinu očitavamo sa mernih instrumenata i izražavamo u decibelima. Decibelska skala je logaritamska, što znači da desetostrukom povećanju energije odgovara 10 decibela, stostrukom 20, hiljadostrukom 30 decibela itd. Objektivnoj jačini zvuka od nula decibela odgovara energija od 10^-12 W/m^2 (0,000 000 000 001 vati po metru kvadratnom).
Subjektivna jačina zvuka odnosi se na to kako ljudsko uho registruje i prenosi mozgu zvučni nadražaj. Empirijski je utvrdjeno da zvuk odredjene frekvencije čujemo kao dva puta glasniji ako mu se energija poveća, ne dva, nego deset puta. Dakle, čulo sluha jačinu zvuka registruje po logaritamskoj skali: kada objektivna jačina zvuka poraste za 10 decibela, mi to doživljavamo kao dva puta glasniji zvuk.
Čovek je sposoban da čuje i 1 000 000 000 000 puta jači zvuk (120 dB) od najslabijeg zvuka koji može da registruje (0 dB). Sa nula decibela obeležen je naš prag čujnosti (otprilike zujanje komarca na rastojanju od tri metra), a sa 120 dB granica bola za ljudsko uho.
Sve ovo se ne odnosi samo na naše čulo sluha i naše registrovanje jačine zvuka. Naše oči, kao i naš osećaj za pritisak i bol, funkcionišu na sličan način – logaritamski. Desetostruko uvećanje energije fizičkog agensa doživljavamo kao dvostruko jači čulni nadražaj.
Pucanje leda
Aug 2nd
Pitanje:
Zašto čujemo pucanje leda? Primetio sam da u što topliju vodu ubacim kocku leda, čujem jače pucanje. Zašto se pucanje leda ne čuje na sobnoj temperaturi, dok recimo kada je voda blizu tacke kljucanja, leda puca i cuje se kao mali prasak.Da li postoji neka veza između jačine pucanja i temperature?
Šalje: Žika
