Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4
Astrofyzika
Astrofyzika Při proměřování spektra vzdálené galaxie bylo zjištěno, že spektrální čára vodíku o vlnové délce 434,0 nm má ve spektru galaxie vlnovou délku 460,0 nm. Vypočítejte, jak velkou rychlostí se od nás galaxie vzdaluje a jaká je pravděpodobně její vzdálenost od naší Galaxie?
Řešení:
λ1 = 434 nm = 434 ∙ 10-9 m, λ2 = 460 nm = 460 ∙ 10-9 m, c = 3 ∙ 108 m∙s-1,
v= ? km∙s-1, r = ? Mpc
Edwin Powell Hubble (1889 – 1953) pracoval na hvězdárně Mt. Wilson a objevil, že vzdálené galaxie se od nás vzdalují rychlostmi, jejichž velikosti jsou přímo úměrné vzdálenostem galaxií.
Tuto závislost vyjadřuje Hubbleův zákon
kde H = 71 km∙s-1∙Mpc-1 je tzv. Hubbleova konstanta.
Vzdalování se projevuje ve spektrech galaxií posuvem spektrálních čar k červenému okraji spektra. Pro změnu vlnové délky vyplývá z Dopplerova jevu vztah
odkud pro rychlost vzdalování z rovnice (2) dostáváme
Pravděpodobnou vzdálenost od naší Galaxie určíme z rovnice (1)
Odpověď:
Galaxie se od nás vzdaluje rychlostí 1,8 ∙ 104 km∙s-1 a je pravděpodobně vzdálena 254 Mpc.
