Zadání 1. prázdninové série 11. ročníku

Termín odevzdání: 18. 07. 2022, 20:00
Jak se zapojit Výfučí bingo
Brožurka s řešeními

1 ... Kvíz

10 bodů

\setdefaultenum{}{a)}{}{}

  1. Máme čtyři matematická kyvadla. První má délku $1\,\mathrm{m}$ a hmotnost závaží $1\,\mathrm{kg}$, druhé má délku rovněž $1\,\mathrm{m}$, ale hmotnost závaží $3\,\mathrm{kg}$, třetí má délku jen $0{,}5\,\mathrm{m}$ a hmotnost závaží $3\,\mathrm{kg}$. Co můžeme s jistotou říct o čtvrtém kyvadle, které kmitá s nižší periodou než první kyvadlo a s nižší frekvencí než třetí?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. má lehčí závaží než druhé kyvadlo
    2. je stejně dlouhé jako druhé kyvadlo
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. je kratší než druhé kyvadlo
    2. takové kyvadlo nemůže existovat
    \end{minipage}

  2. Když si zalijeme čaj s kovovou lžičkou v hrnku, bude lžička po vyluhování čaje pálit. Proč dřevěná lžička v čaji nepálí?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. dřevo spotřebovává teplo přijaté z čaje na své rozpouštění
    2. dřevo je méně tepelně vodivé\ifyearbook\else\\\fi
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. kovová lžička nehoří, takže si může dovolit se zahřát
    2. přes kapiláry ve dřevě se do lžičky dostává vzdušná vlhkost, která ji chladí
    \end{minipage}

  3. Akvadukt má nosnost $1~000\,\mathrm{t}$. Nepluje-li po něm žádná loď, teče po něm vždy $990\,\mathrm{t}$ vody najednou. Zůstane akvadukt stát, když na něj vpluje loď o hmotnosti $300\,\mathrm{t}$? \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. spadne, protože hmotnost vody a lodi dohromady překročí jeho nosnost\ifyearbook\else\\\fi
    2. spadne, protože loď o této hmotnosti má čáru ponoru moc nízko a poškodí akvadukt
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. nespadne, protože se nezmění tlak na dně akvaduktu (jak říká Archimedův zákon)
    2. nespadne, protože loď má v sobě „komůrky“, kam vtáhne přebytečnou vodu a odlehčí akvadukt
    \end{minipage}

  4. Výfuček stojí v řece a loví ryby oštěpem. Kam musí oštěp hodit, aby rybu ulovil?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. blíž k sobě než vidí rybu
    2. dál od sebe než vidí rybu
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. přímo tam, kde vidí rybu
    2. přímo tam, kde slyší rybu
    \end{minipage}

  5. Maminka chce vykoupat miminko. Vody ve vaničce o objemu $5\,\mathrm{l}$ má teplotu $50\,\mathrm{^\circ\mskip-2mu\mathup{C}}$. Kolik vody o teplotě $20\,\mathrm{^\circ\mskip-2mu\mathup{C}}$ musí přilít, aby voda nebyla moc horká, tedy aby měla $30\,\mathrm{^\circ\mskip-2mu\mathup{C}}$? (Ztráty tepla do vaničky a okolí neuvažujte.)

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. $5\,\mathrm{l}$
    2. $10\,\mathrm{l}$
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. $15\,\mathrm{l}$
    2. $20\,\mathrm{l}$
    \end{minipage}

  6. Proč se astronauti na ISS „vznáší“?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. vnímají stav beztíže, protože tam není gravitace
    2. vnímají stav beztíže, protože „padají“ stejně rychle jako ISS
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. vnímají stav beztíže, protože gravitaci Země kompenzuje Měsíc
    2. vnímají stav beztíže, protože neustálé proudění vzduchu v ISS je nadnáší
    \end{minipage}

  7. Kdy můžeme mít v našich zeměpisných šířkách slunce v zenitu?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. v den jarní rovnodennosti\ifyearbook\else\\\fi
    2. v den podzimní rovnodennosti\ifyearbook\else\\\fi
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. nikdy, protože se nenacházíme na rovníku
    2. nikdy, protože se nenacházíme mezi obratníky Raka a Kozoroha
    \end{minipage}

  8. Kolik šestiúhelníkových zrcadlových segmentů má vesmírný dalekohled Jamese Webba?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. 6
    2. 12
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. 18
    2. 24
    \end{minipage}

  9. V jakých polohách musí být přepínače v obvodu na obrázku \ref{R11S8U1_obvod}, aby svítila LED?

    Obvod se spínači a LED

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. 1 v A, 2 v A 
    2. 1 v A, 2 v B
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. 1 v B, 2 v A 
    2. 1 v B, 2 v B
    \end{minipage}

  10. Proč se v „papiňáku“ uvaří jídlo rychleji než bez něj?

    \begin{minipage}{0.45\textwidth}

    1. protože je tam vyšší tlak a vyšší teplota než v okolí
    2. protože je tam nižší tlak a nižší teplota
    \end{minipage} \begin{minipage}{0.45\textwidth}
    1. protože je tam nižší tlak a vyšší teplota
    2. protože je tam vyšší tlak a nižší teplota
    \end{minipage}
\setdefaultenum{}{(a)}{}{}

2 ... Světelné znečištění

10 bodů

Světelné znečištění představuje velký problém při pozorování hvězd. Jednoduše řečeno totiž námi pozorované hvězdy přesvítí, takže je nelze rozeznat. Světelné znečištění z většiny světelných zdrojů vzniká tím, že se světlo odrazí od povrchu, na který dopadá, zpět do atmosféry. Světlo v atmosféře se poté od drobných nečistot a kapek odrazí zpět k Zemi.

Zjistěte, jaká je hvězdná velikost nejslabší hvězdy ($MHV$ – mezní hvězdná velikost), kterou dokážete pozorovat okem. Pro zjištění $MHV$ je níže uvedena tabulka hvězdných velikostí hvězd v „pětiúhelníku“ souhvězdí Hadonoše (mezi hvězdami $\alpha$ Oph, $\beta$ Oph, $\eta$ Oph, $\zeta$ Oph a $\kappa$ Oph) včetně těchto pěti krajních hvězd. Je potřeba najít tuto pětici hvězd a spočítat viditelné hvězdy mezi nimi. Pro pozorovaní jsou vhodné podmínky nejméně dvě hodiny po západu slunce, při jasné obloze a dále od zdrojů osvětlení. Lepších výsledků lze také dosáhnout pozorováním lehce periferním viděním, protože je zde oko citlivější, a po předchozím pobytu v tmavém prostředí, abyste si zvykli na tmu. Pozor si dejte také na modré světlo z displejů např. mobilních telefonů, může totiž zrak na chvíli učinit méně citlivým.

Souhvězdí Hadonoše lze v červenci pozorovat již od západu Slunce až po zhruba 3. hodinu ranní, kdy zapadá pod horizont. Najdete jej na jižní části oblohy těsně nad souhvězdím Štíra a napravo od souhvězdí Orla. Pro přesnější orientaci přikládáme mapku hvězdné oblohy v okolí Hadonoše (obr. \ref{R11S8U2}). Zajímavostí je, že jím prochází eklitpitka, přesto se však v astrologii nepovažuje za souvězdí zvěrokruhu.

Všimněme si, že pro hvězdnou velikost se používá jednotka magnituda ($\mathrm{mag}$) a že s vyšší hustotou světelného toku její hodnota klesá\footnotei{.}{Je zavedena jako $2{,}5$ násobek záporného dekadického logaritmu poměru hustoty světelného toku měřeného objektu a objektu s nulovou hvězdnou velikostí. Pro orientování se v hvězdných velikostech se dříve používala Polárka s hvězdnou velikostí $2\,\mathrm{mag}$ a Vega s hvězdnou velikostí $0\,\mathrm{mag}$. Vesmírné objekty mohou dosahovat i záporné hvězdné velikosti, například Slunce nebo Měsíc v úplňku.}

\ifyearbook

Mapka hvězdné oblohy v okolí Hadonoše s vyznačenou oblastí pro pozorování
\else
Mapka hvězdné oblohy v okolí Hadonoše s vyznačenou oblastí pro pozorování
\fi

\begin{center} \end{center}
\toprule počet \popi{MHV}{mag} počet \popi{MHV}{mag} počet \popi{MHV}{mag}
\midrule 1 2,1 11 5,0 21 5,8
2 2,4 12 5,2 22 5,9
3 2,6 13 5,3 23 6,0
4 2,8 14 5,3 24 6,0
5 3,2 15 5,4 25 6,1
6 4,3 16 5,4 26 6,1
7 4,5 17 5,5 27 6,1
8 4,6 18 5,6 28 6,2
9 4,7 19 5,6 29 6,2
10 4,8 20 4,8 30 6,2
\bottomrule
Počet pozorovaných hvězd a odpovídající mezní hvězdná velikost (MHV)

3 ... Pijí mi krev

10 bodů

Komáři umí být velmi otravní a pijí nám krev (obrazně i doslova). Odhadni, kolik komárů by bylo potřeba, aby tě celého vysáli. Zkus se také zamyslet nad nejistotou svého odhadu.