24 frågor / svar hittades
Fråga:
På en fysiklektion sa vår lärare att radiovågor är transversella, dvs att
partiklarna i mediet rör sig vinkelrätt mot vågens utbredningsriktning. Varför
använderman då radiomottagare som är lodräta mot marken. Borde man inte placera
dem vågrätt istället?
1997-01-20
Svar:
Radiovågor är som du säger transversella vågor. Däremot finns det inga
partiklar som rör sig. Se svar på en tidigare fråga om vad som rör sig!
När radiovågen träffar en antenn så börjar elektronerna svänga i samma
plan som vågen svänger i. Antennen ska därför ha "pinnar" i samma riktning som
vågensvänger i. Gammaldags TV-antenner såg ut på detta sätt. I Sverige var
pinnarna horisontella medan man i England hade vertikalt placerade pinnar.
De vågor som kommer från satelliter brukar vara cirkulärpolariserade
dvs svängningsplanet vrider sig ett varv per våglängd.
2000-03-29
Fråga:
Hur skulle jordens temperatur ändras med tiden, om solen plötsligt slutade lysa?
1997-03-20
Svar:
Detta är en hypotetisk fråga. Solen kommer att dö om ca 4 miljarder år men den kommer då att svälla och bli en s k röd jättestjärna. Den kommer alltså inte att slockna likt en glödlampa som släcks. Men låt oss leka med tanken att solen slocknar plötsligt. Då skulle temperaturen i atmosfären sjunka snabbt. För att få en uppfattningen av hur snabbt detta sker kan du fundera på: Tänk Hur mycket sjunker temparaturen under natten? På några dagar skulle säkert temperaturen vara under - 50 grader C. Inne i jorden skulle däremot inte temperaturen sjunka så väldigt mycket. Det tar ju månader för tjälen att komma ner någon meter i jorden. Dessutom så uppvärms jorden hela tiden i sitt inre genom radioaktiva sönderfall.
Se fråga
[3446] för ett mer sannolik utveckling.
/GO/lpe 1997-03-20
Fråga:
Hur fungerar en tv?
/Emma J, Björksätra, Sandviken 1997-10-20
Svar:
Det är inte lätt att förklara allt i ett kort svar.
Bakom skärmen finns ett lufttomt hålrum. Det ser ut som en stor glödlampa
som är
platt upptill. Längst in finns en liten apparat som skjuter ut elektroner
som
flyger genom hålrummet och träffar skärmen. När de träffar skärmen så lyser
en liten prick.
Undersök: Titta noga på skärmen, gärna med ett förstoringsglas. Vad ser Du?
På skärmen finns en massa prickar som kan lysa i olika färger. Vilka ser Du när Du tittar med
förstoringsglas på skärmen? Elektronerna träffar alla prickar på skärmen ungefär 25 gånger per sekund.
Genom att slå av och på elektronstrålen kan man få prickarna att lysa lagom starkt och därmed visa en bild.
/ lpe 1998-11-04
Kan gravitationen både vara den starkaste och den svagaste kraften? Vilket stämmer?
Fråga:
Jag har både hört att gravitationen skulle vara den starkaste naturkraften men jag har också hört att det skulle vara den svagaste. Vilket stämmer?
/Robin S, S:T Jacobi Gymnasium, Stockholm 1998-02-07
Svar:
På sätt och vis båda påståendena korrekta! Gravitationen är vad gäller styrkan den svagaste kraften. På stora avstånd är den emellertid den starkaste. Det beror på att två av de starkare krafterna (den starka färgkraften och den svaga) har mycket kort räckvidd (ungefär storleken av en proton eller en neutron) eftersom förmedlingspartiklarna har vilomassor som är större än noll.
Då återstår bara gravitation och elektromagnetisk växelverkan. Den senare verkar ju mellan objekt med olika laddning. Eftersom kraften är ganska stark, så strävar ett laddat föremål att samla in laddningar av motsatt laddning. Detta betyder att de flesta föremål i Universum (t.ex. stjärnor, planeter) är oladdade, och de påverkas inte av elektromagnetiska krafter.
Återstår allstå bara gravitationen, som är den dominerande kraften vad gäller Universum. Det beror alltså dels på att gravitationen har oändlig räckvidd (avtar som 1/r2) och dels på att den bara har en 'laddning', objekten kan alltså inte göra sig 'neutrala' för gravitationen genom att samla in motsatt 'laddning'.
Den yttersta manifestationen för gravitationens styrka är svarta hål. I dessa har så mycket massa samlats inom ett litet område, att materian krossas till en punkt. Man har numera, bland annat med hjälp av Hubble-teleskopet, mycket bra indirekta bevis på att svarta hål verkligen existerar. Vill du veta mer om svarta hål leta i frågelådans databas!
/Peter Ekström 2002-10-15
Fråga:
Om man spänner ett gummiband horisontellt och håller det framför en tv-apparat som är påslagen och sedan knäpper på gummibandet så att det vibrerar då framträder gummibandet om man betraktar tv-bilden igenom
gummibandet som darrande vibrerande streck. Om man däremot håller gummibandet vertikalt och knäpper igång det så uppfattar ögat gummibandet i en vågrörelse. Varför? Det har naturligtvis med tv-bildens strålning att göra men det vore intressant med en fysisk förklaring.
/Kennet F, Katedralskolan, Lund 1998-05-06
Svar:
Mycket intressant observation! Det beror på hur bilden genereras
på en TV. Bilden byggs ju upp av elektronstrålar (en för svart-vit TV,
tre i färgapparater)
som sveper horisontellt med början i övre vänstra hörnet. Om gummibandet
spänns horisontellt, så kommer det bara belysas under en kort stund
just när strålen passerar. Man får allså en stroboskopisk effekt, så
man ser gummibandet endast under korta ögonblick, och det tycks
stå stilla. Med bandet vertikalt så följer varje svep gummibandet nedåt,
och man ser delar av den vågrörelse som gummibandet utför. Kort uttryckt,
så beror de två olika resultaten på att det horisontella svepet är snabbt
och det vertikala långsamt.
/Peter Ekström 2000-04-05
Fråga:
En fråga har dykt opp om relativitetsteori:
Observatör A står stilla på marken vid en järnvägstunnel. Observatör B åker i ett tåg med samma vilolängd som tunneln. Tåget rör sig relativt A med en hastighet nära ljusets.
På rälsen finns två strömbrytare, en alldeles före och en alldeles
efter tunneln. En sådan trycks ner om någon del av tåget befinner sig ovanför (alltså inte bara när själva hjulen passerar). Strömbrytarna är seriekopplade i en krets med ett batteri och en lampa som alltså lyser bara då båda strömbrytarna är nertryckta.
P g a längdkontraktion tycker B att tåget är längre än tunneln och att båda strömbrytarna därför är nertryckta samtidigt en liten stund. Lampan torde alltså lysa för honom.
För A däremot är tåget kortare än tunneln och lampan lyser inte!
Men om lampan lyser för den ene måste den lysa för den andre också
- det är ju invariant och oberoende av observatör.
Kan du hitta felet i resonemanget?
Lyser lampan?
/Jonas S, Spånga gymnasium, Spånga 1999-03-17
Svar:
Haken i resonemanget är det där lilla ordet
samtidigt, som man
måste vara mycket noga med hur man använder i relativitetsteorin.
Det var just med en analys av detta begrepp, som Einstein inledde
sin berömda artikel från 1905, se fråga
[12753]. Man kan inte använda det ordet som
vi är vana i vardagstillvaron.
Signalerna från brytarna måste ju transporteras till lampan, och
det kan ju inte gå fortare än ljuset. Beroende på vilken transporthastighet man antar, tågets hastighet och lampans placering
får man olika resultat. Det går i varje fall att analysera situationen,
så att resultatet blir det samma, sett från tunneln och tåget.
Tillägg 21/4/08:
Länk 1 nedan 'The Train and The Twins' diskuterar tågparadoxen (ytligt) och tvillingparadoxen ingående. Länk 2 (Storrs McCall & E. J. Lowe: 3D/4D equivalence, the twins paradox and
absolute time) säger att tågparadoxen endast kan lösas om man betraktar problemet i full rymd-tid 4D. Problemet är en perspektiveffekt. Se även diskussion i
Taylor/Wheeler: Spacetime Physics. Det finns för övrigt flera varianter av tåg-tunnelparadoxen: en linjal och lucka i bordet, en hoppstav och en lada mm.
/KS/lpe 1999-03-18
Fråga:
Jag önskar en förklaring till "myrornas krig" på TV-skärmen. Varför blir det svarta och vita prickar och varför rör sig dessa slumpvis på skärmen.
/Jan H, Mimerskolan, Umeå 1999-04-17
Svar:
"Myrornas krig" är vad man ser på TV-skärmen när sändaren är avslagen.
Signalen som visas på skärmen är rent brus, som alstras av värmerörelser
i antenn och förstärkare. En liten del av signalen är faktiskt
kosmisk bakgrundsstrålning.
Det är alltså helt slumpmässiga signaler, där
finns ingen information. Ändå tycker man sig se mönster och prickar, som
ilar fram och tillbaka. Det här är ganska intressant. Vår syn funkar inte
som en automatisk kamera. Ögat och hjärnan tolkar bildinformationen i hög
grad, slumpmässiga mönster gillas inte.
Experiment: Sitt en stund och titta på "myrornas krig". Tänk på
att alla mönster och rörelser du ser, alstras inne i ditt huvud!
/KS 1999-04-19
Fråga:
Vill gärna ha lite uppgifter om gammablixtar i rymden.Om ni har nåt bra förslag på litteratur i detta ämne.
/Lars B, Nyvångskolan, Dalby 1999-05-10
Svar:
Antagligen syftar du på de mystiska gammastrålepulser, som sedan 30 år tillbaka observerats från satelliter. Man hade ingen uppfattning om var källorna fanns, ända tills för 2 år sedan, då ett genombrott skedde.
Det är nu klart att källorna i allmänhet finns på ofantligt stora avstånd, tusentals miljoner ljusår. Därmed är det också klart att de skickar ut enorma mängder energi på några sekunder i form av gammastrålning.
Ännu har vi ingen bra förklaring på hur det går till, men det är ett mycket hett ämne för kosmologer och astrofysiker. Den vanliga förklaringen är att gammablixtar uppkommer när en mycket tung kärna kollapsar när bränslet tar slut.
Eftersom dessa upptäckter är så nya, har man ingen nytta av uppslagsverk eller läroböcker. Inte mycket finns skrivet på svenska. Nedan är en länk till en tyvärr ganska teknisk diskussion på engelska. Länk 2 är en aktuell observation.
/KS/lpe 1999-10-11
Fråga:
Hur föds respektive dör stjärnor?
/Elin N, Värmdö Gymnasium, Gustavsberg 1999-05-11
Svar:
Stjärnor föds då gasmoln trycks ihop, till exempel när gasmoln kolliderar. Sedan drar gravitationen ihop gasklumparna till stjärnor. Det finns tre typer av stabila himlakroppar: Planeter, vita dvärgstjärnor och neutronstjärnor. En stjärna måste alltså sluta i ett av dessa tillstånd, eller också vika sig ut ur vårt universum i ett svart hål.
I en mycket liten "stjärna" startar aldrig kärnreaktionerna, och den kommer sluta som en kall, planetlik himlakropp en så kallad brun dvärg. Denna undre gräns för stjärnors massa är ungefär 0.08 solmassor.
Det finns även en övre gräns för stjärnors massa på c:a 100 solmassor. Om molnet som komprimeras har en massa överstigande detta gränsvärde startar kärnreaktionerna innan stjärnan är färdigbildad så att en del av gasmolnet blåses bort av strålningstrycket.
När kärnreaktionerna upphör i en stjärna som solen, kastas en del av höljet av, det bildas en planetarisk nebulosa. Stjärnan krymper ihop till en vit dvärg. En kall vit dvärg är faktiskt svart!
En mycket stor stjärna slutar som supernova, kvar blir en neutronstjärna ett svart hål eller ingenting alls.
En detaljerad beskrivning av stjärnutveckling finns i Wikipedia-artikeln
Stellar_evolution (på engelska). En stjärna med solens massa utvecklas enligt figuren nedan. Först ungefär 10 miljarder år med mycket långsamt ökande ljusstyrka (solen är för närvarande halvvägs i denna fas). Sedan en tid som röd jättestjärna, och till sist en vit dvärgstjärna.

/KS/lpe 1999-10-11
Fråga:
Jag undrar i vilken ordning naturkrafterna kommer i vilken är starkast och vilken är svagast?
/Caroline W, tycho brahe skolan, helsingborg 1999-09-26
Svar:
De fyra
fundamentala naturkrafterna eller bara växelverkan är de
fysikaliska fenomen där partiklar påverkar varandra med krafter. Enligt nuvarande teorier kan all interaktion förklaras utifrån dessa fyra krafter.
Av de fyra fundamentala kraftverkningarna är gravitationen svagast och den starka växelverkan
(kärnkrafterna) starkast. Här är ordningen (vid måttliga energier), kraftförmedlaren samt vilomassa och spinn för kraftförmedlaren:
- stark växelverkan (håller ihop kvarkarna i nukleoner och orsakar bindningen i atomkärnor), gluon, 0, 1
- elektromagnetisk växelverkan (håller ihop atomen), foton, 0, 1
- svag växelverkan (betasönderfall), W+ , W- och Z0 bosoner, 80-90 GeV/c2, 1
- gravitation (håller ihop planeter, solsystem, galaxer och galaxhopar), graviton, 0, 2
De approximativa relativa styrkorna framgår av nedanstående figur från
Fundamental_växelverkan
.
Se vidare fråga
[957],
Fundamental_interaction och länk 1 om kraftförmedlarna.

/KS/lpe 1999-09-27