Možno ste niekedy pozorovali ohňostroj, ktorý vytvára nádherné farebné vzory na nočnej oblohe alebo možno ste videli výbuch dynamitu v hollywoodskom filme. I keď sú tieto javy na prvý pohľad úplne odlišné, majú jedno spoločné – sú to explózie.
Explózia, ako ju definuje fyzika, je rýchly nárast objemu a uvoľnenie veľkého množstva energie v pomerne malom priestore. Táto zmena objemu je natoľko hmatateľná a rýchla, že si vynúti pozornosť každého, kto je svedkom tohto úkazu. Rýchlosť nie je jediný významný aspekt explózie.
Môžeme si to predstaviť ako obrovský výbuch energie, ktorý sa šíri okolo epicentra explózie. Teraz sa dostávame k najzaujímavejšej časti – priestoru. Pravdou je, že explózia sa deje v pomerne malom priestore. Či už hovoríme o výbušnine, ktorá exploduje alebo o nukleárnej reakcii, ktorá sa deje v jadre atómu, všetko sa to odohráva na relatívne malom priestore. To je to, čo robí explóziu takou silnou a ničivou.
Takže, keď fyzika definuje explóziu, hovorí o troch základných komponentoch – rýchlom náraste objemu, uvoľnení veľkého množstva energie a to všetko v pomerne malom priestore. Zdá sa, že aj keď explózia môže byť devastujúca, je to aj fascinujúci príklad fyzikálnych zákonov v akcii.
STRET S EXPLÓZIOU
Explózie sa nachádzajú prakticky všade okolo nás. Môžeme ich pozorovať vo vesmíre, kde sa objavujú v podobe supernov, ale aj na Zemi v rôznych formách. Môžu to byť explózie zbraní, explózie vulkánov, či dokonca jadrové reakcie.
Na druhej strane, môžete sa s explóziou stretnúť aj vo veľmi malom merítku. Napríklad chemické reakcie, pri ktorých dochádza k rýchlemu uvoľneniu energie, môžu taktiež spôsobiť explóziu. To je presne to, čo sa deje pri spaľovaní benzínu v motore vášho auta.
PREJAV EXPLÓZIE
Každá explózia je sprevádzaná niekoľkými charakteristickými prejavmi. Prvým z nich je intenzívny zvuk, ktorý je spôsobený rýchlym šírením tlakových vĺn v prostredí, v ktorom explózia prebieha. Tento zvuk označujeme ako výbuch.
Ďalším typickým prejavom explózie je uvoľnenie svetla. Ak je explózia dostatočne silná, môže vytvoriť jasné svetlo, ktoré je viditeľné aj na veľké vzdialenosti.
Posledným a možno najdôležitejším prejavom explózie je uvoľnenie energie. Táto energia sa môže prejaviť v podobe tepla, šoku, alebo pohybu. Práve uvoľnená energia je tou silou, ktorá spôsobuje škody po explóziach, či už je to zničenie budovy alebo vytvorenie krátera.
Explózia je dychberúci a zároveň hrozivý jav, ktorý sa nachádza všade navôkol. Je to sila, ktorá môže byť využitá na dobro, aj na zlo. Práve preto je dôležité pochopiť jej princípy a vlastnosti, aby sme ju mohli správne využívať.
IMPLÓZIA
Implózia je veľmi reálnym javom, s ktorým sa veda stretáva častejšie, než by sa mohlo na prvý pohľad zdať. Aby sme porozumeli tomu, čo implózia z fyzikálneho hľadiska je, môžeme si ju predstaviť jednoducho ako opak explózie. Kým v prípade explózie sa hmoty a energie roztrúsia do okolia, pri implózii sa hmoty a energie držia pohromade a stlačujú sa dovnútra. Tento jav môže byť spôsobený rôznymi faktormi, napríklad zmenou tlaku.
PONORKA TITAN
Aktuálna téma: Ponorka spoločnosti OCEAN GATE, ktorá sa pohybovala hlboko pod hladinou oceánu s cieľom komerčného prebádania okolia vraku Titanic. Tlak vody v hĺbke 3800 m vplývajúci na povrch ponorky je obrovský (približne 40 MPa, čo je asi 390-krát viac ako na zemskom povrchu). Jediné, čo ju udržiava pohromade je sila a odolnosť jej konštrukcie. Ak by však došlo k tomu, že by sa na nejakej časti ponorky vytvorila trhlina, tlak vody by začal rýchlo prenikať dnu. Toto by viedlo k rapidnému stlačeniu objemu ponorky smerom dovnútra – k implózii.
Toto je je jeden z príkladov, kedy môže dôjsť k implózii. V skutočnosti, v prípade implózie u ponorky Titan, došlo s najväčšou pravdepodobnosťou ku konštrukčnému zlyhaniu. Tlaky boli natoľko silné, že konštrukcia ponorky nezvládla nadmerné preťaženie. Žiaľ, s katastrofálnymi následkami.
Kde sa ešte s implóziou môžeme stretnúť? Implózia sa často využíva aj v technológiách. Príkladom môže byť implozívna montáž jadrových hlavíc, kde sa plutónium stlačí do kritickej hmotnosti, čím sa dosiahne jadrová reakcia.
Ďalším zaujímavým príkladom je využitie implózie pri recyklácii starých televíznych obrazoviek. Tieto obrazovky sú vytvorené z veľmi tuhého skla, ktoré by bolo náročné a nebezpečné rozbiť. Z obrazovky sa vysaje vzduch – vytvára ho vákuum, ktoré spôsobí implóziu. Sklo sa stlačí dovnútra a rozpadne sa na drobné kúsky, ktoré sa dajú ľahko zbierať a ďalej recyklovať.
PREJAV IMPLÓZIE
Môžeme ju pozorovať v rôznych formách. Od dramatických katastrof ako je zničenie ponorky, cez fascinujúce vedecké experimenty až po bežné technologické procesy. Jej spoločným menovateľom je stlačenie objemu vždy smerom dovnútra.
Implózia môže byť v skutočnom živote krutý úkaz. Môže byť aj pozoruhodná a dokazuje, že náš svet je plný fyzikálnych zaujímavostí.
Titulná fotografia: pexels.com
