Články

- Zajímavosti -

Zdvíhajú sa hladiny oceánov?
    V dnešnej dobe sa toho nahovorí viac než dosť o globálnom otepľovaní, nepriaznivých emisiách vo vzduchu a jednou z takýchto tém je aj zvyšovanie hladín oceánov. Je názor, že roztápaním ľadovcov dochádza ku zvyšovaniu hladín ako morí, tak aj oceánov. Ja sa vám pokúsim vysvetliť fyzikálny jav, ktorý poznáme pod laickým názvom „roztápanie ľadu vo vode“. Vysvetlením tohto javu si zaspomíname na hodiny fyziky možno piateho ročníka základnej školy. No napriek tomu, že sa jedná o učivo najmenších žiačikov, je roztápanie ľadu jav, ktorému ľudia moc dobre nerozumejú - napriek tomu, že sa zdá byť úplne jednoduchý.

    Teória zvyšovania hladiny oceánov je založená na veľmi jednoduchej myšlienke. Do oceána pribudne voda a ten sa následkom toho zdvihne. Iste, zdá sa nám to absolútne jasné. Otázka je, odkiaľ táto voda príde? Kde sa jej toľko naberie?

    Povedzme si teda ako funguje roztápanie ľadu vo vode a či sa hladina vody, v ktorom kus ľadu pláva, skutočne zdvihne po jeho roztopení. Najprv si musíme uvedomiť starý známy Archimedov zákon. Ten znie: Teleso ponorené do kvapaliny je nadľahčované vztlakovou silou, ktorá sa rovná tiaži kvapaliny, telesom vytlačenej. Inými slovami: teleso bude nadľahčované takou silou, akú vytvára objem kvapaliny smerom nadol, ktorá bola telesom vytlačená.

    Najlepší bude asi príklad: Majme vodu, ponorme do nej prázdnu uzavretú fľašu s objemom 1 liter. Celá fľaša váži povedzme 100 gramov = 0,1 kg (váha plastovej fľaše so vzduchom v nej). Ak ju chytím a ponorím do vody, táto litrová fľaša vytlačí 1liter vody. Fľaša má tiaž mg, to je 0,1 x 10 (m je hmotnosť ponoreného telesa či kvapaliny v kilogramoch, g= 10 m.s-2 čo je zaokrúhlená gravitačná konštanta). Tiaž fľaše teda bude m.g = 0,1 x 10 = 1 N (Newtonov). Ako sme už povedali, fľaša vytlačí 1 liter vody (podľa Archimedovho zákona), pretože sme ju celú ponorili pod hladinu. Tiaž tejto vytlačenej vody je m.g = 1 x 10 = 10 N. (1 liter vody váži 1 kilogram).

    Čo to znamená? Fľaša je priťahovaná gravitačnou silou 1N, ale vztlaková sila podľa Archimeda je 10 N. Konečný efekt po pustení fľaše je ten, že musí nutne vyjsť na hladinu - plávať, pretože gravitácia je 1 N nadol ale vztlak nahor 10N. Čo sa ale deje ďalej keď fľašu pustíme? Ona vyrazí priamo nahor. Vyletí viacej nad hladinu do vzduchu (zákon zotrvačnosti), kde gravitačná sila je väčšia ako vztlaková (málo vody je vytlačenej podľa Archimeda). Preto začne fľaša padať späť a opäť sa ponorí trocha viac akoby sa mala...to jest.. na chvíľu naopak preváži vztlaková sila nad gravitačnou a fľaša sa pár milimetrov posúva opäť viac zasa späť nad hladinu.

Čo sa tým snažím povedať pochopíte za malú chvíľu.

    Celý proces je veľmi ťažké presne rátať, pretože dochádza k miliónom síl podľa pohybu hladiny apod. Pre nás je dôležité, že hmota sa snaží nadobudnúť rovnováhu. To znamená, vyrovnať silu gravitačnú a silu vztlakovú. Ak sa tak stane (za pár sekúnd), bude teleso pokojne plávať na hladine. Pre nás bude ďalej dôležité, že hmota má tendenciu zachovávať rovnováhu.

    Dobrým príkladom rovnováhy vo vode je napríklad plávanie človeka. Človek sa skladá asi zo 60 až 70 percent vody. Ostatné sú tkanivá, kosti pod., ktoré sú V PRIEMERE hustejšie ako voda. TO znamená, že telo človeka keď sa ponorí do vody, nebude vytláčať dostatok vody na to, aby ho tiaž vytlačenej vody (vztlaková sila) vytláčala celého - preto musíme plávať. Čím viacej sa snažíte udržať nad hladinou, tým viacej tela vám vytŕča, ďalej menej vody je vytlačenej, menšia je vztlaková sila a teda viacej musíte plávať...toto je skvelý príklad ako funguje Archimedov zákon. Na chvíľu sa zastavte a porozmýšľajte o tomto plávaní človeka.

    Ako to ale funguje u plávajúceho ľadu, ktorý sa roztopí? Zdvihne sa hladina? Ľudia si myslia, že by sa mala zdvihnúť o toľko vody, koľko vytŕča nad hladinou. Je to ale skutočne tak? Overme si to podľa Archimeda.

    Dobre vieme, že voda, ktorá zamrzne zväčšuje svoj objem. Môžeme naplniť onú fľašu doplna vodou (až po vrchnák) a nechať ju zamrznúť v mrazničke - zaručene fľaša praskne. Čo sa ale dej, keď kocku ľadu položíme do vody? Vieme, že bude plávať a že nad hladinou bude vytŕčať zhruba jedna devätina (cca 11 percent) objemu. No taktiež ale vieme, že aj u ľadu platí Archimedov zákon.

    Urobme ďalší príklad: Zoberieme liter vody, dáme ho do kocky s hranou 10 cm (1 liter je kocka o strane 10cm = 1 decimeter kubický) a necháme zamrznúť. Takúto kocku ľadu potom položíme do vody a necháme voľne plávať. Otázka znie: „Keď sa plávajúca kocka ľadu roztopí, napríklad globálnym oteplovaním, naozaj sa hladina vody, v ktorej plávala, zvýši?

    Nechali sme zamrznúť vodu o objeme jeden liter, ktorá váži jeden kilogram. To znamená, že aby táto kocka plávala, musí vytlačiť práve jeden liter vody - Archimedes musí stále platiť. Ak má ale kocka vytlačiť jeden liter vody (1 kilogram) potom aj táto kocka musí vážiť jeden kilogram, pretože tiaž kocky sa rovná tiaži vody kockou vytlačenej. Ak sa má táto kocka ľadu o váhe jeden kilogram roztopiť, potom sa musí roztopiť do vody s rovnakou váhou jeden kilogram. Tieto fakty sú nám jasné a nemožno o nich špekulovať.

    Dôležité ale je, že aby kocka ľadu vážiaca jedno kilo, mala vytlačiť jedno kilo vody, musí mať ponorený PRÁVE jeden liter svojho objemu. To znamená že kocka pláva tak, že objem pred tým nezamrznutej vody je vždy ponorený celý, ale časť objemu, ktorá kocke zamrznutím pribudla JE VŽDY NAD HLADINOU!!! Neznamená to nič iné ako to, že liter zamrznutej vody má rovnakú váhu ako liter vody, ale väčší objem..teda menšiu hustotu.

    Inými slovami, ľadovce majú nad hladinou tú časť vody, ktorá zamrznutím ľadovcu pribudla. Je to objem, o ktorý sa ľadovec pri zamrznutí zväčšil. Ak sa ľadovec roztopí, zmenší sa jeho objem o množstvo vody, ktorá bola zamrznutá nad hladinou :D.

Čo to znamená? Znamená to, že keď sa ľadovec plávajúci vo vode roztopí, v žiadnom prípade sa hladina vody nezvýši - aby platil Archimedov zákon, musí hladina kvapaliny (trebárs onej vody) ostať ROVNAKÁ.

    Záver: Nebude na škodu, prehodnotiť vplyv roztápania ľadovcov na zvyšovanie hladín oceánov :D. Podľa fyzikálnych vlastností vody, sa hladiny oceánov z roztopených plávajúcich ľadovcov, nemôže zvýšiť. A môžeme povedať, že väčšina ľadovcov (Antarktída) pláva. V konečnom dôsledku si myslím, že hovoriť o zvýšení hladiny oceánov roztopením plávajúcich ľadovcov je nezmyselné.

    Uvedomme si, že objem ľadu POD vodou (v oceánoch) je veľmi masívna časť ľadu, drvivá časť všetkého ľadu na planéte, ktorá keď sa roztopí, tak množstvo vody v oceáne práveže klesne (roztopený ľad zmenší objem). Ak sa roztopí aj ľad nad hladinou, hladina oceána sa nezvýši.

Vydáno:   01. 09. 2010

Přečetlo:  2828 čtenářů
Zdroj:

Autor (vložil): garias



Komentáře k článku...
Předmět:
Datum:
Jméno:
¤ led
2. 09. 2010 19:14
Houba
¤ Garias
2. 09. 2010 19:04
lup
¤ zaujímavá stránka...
2. 09. 2010 18:49
garias
¤ ...
2. 09. 2010 18:47
garias
¤ nuž
2. 09. 2010 18:33
garias
¤ ledovce
2. 09. 2010 15:06
Houba
¤ Garias
2. 09. 2010 14:44
lup
¤ Houba
2. 09. 2010 10:41
garias
¤ predstava
2. 09. 2010 10:38
garias
¤ :D
2. 09. 2010 10:33
garias
¤ Garias
2. 09. 2010 8:27
lup
¤ áno ...
1. 09. 2010 17:47
garias
¤ nesouhlasím
1. 09. 2010 11:22
Houba