Fyzika
1. Černá a bílá
Možná už na prvním stupni ZŠ se děti učí, že černá barva pohlcuje světlo, zatímco bílá ho odráží. S těmito dvěma fakty souvisí spousta věcí z našeho života. Pokud je k dispozici zatemněná místnost, můžeme si tento fakt snadno ukázat tím, že jednou posvítíme baterkou do bílého papíru a podruhé do černého. Rozdíl ve viditelnosti v místnosti je markantní. Což nás přivádí k otázce, proč se místnosti téměř výhradně (ve školách zcela výhradně) malují světlými barvami (toho si určitě všimnul každý).
Barva stěn souvisí s tím, že chceme aby v místnosti bylo co nejvíce světla, které nemusí přicházet jenom přímo od slunce nebo žárovky, ale i odrazem od stěn, které potom musí odrážet světla co nejvíce a tak musí být co nejbělejší.
V případě místnosti, kde naopak chceme světla co nejméně (napadá mě jedině černá komora na vyvolávání fotografií), musí stěny světlo co nejvíce pohlcovat a budou tedy černé.
S různým způsobem pohlcování světla souvisí spousta dalších jevů, kromě propadávání větviček (v úvodním testu), je příčinou toho, proč v parném létě nemůžete stoupnout na asfalt (je černý), který je daleko teplejší než normální chodník, když svítí sluníčko schne černé prádlo rychleji, v tmavém oblečení je daleko větší horko než ve světlém a proč se doporučuje na poušti nosit bílé oblečení (což beduíni často – pokud jim náboženství nebo zvyky nepřikazují jinak – dělají).
Dalo by se pokračovat a hledat mnoho dalších skutečností, které pravidlo dokumentují. Na trochu delší uvažování by dala otázka, proč je voda ve které si děti namáčejí štětec od vodovek většinou černá (Precizněji položená otázka zní: Proč smícháním přibližně stejného množství všech vodových barev vznikne černá barva?“). Otázku necháme otevřenou (s její pomocí se dá odpovědět na jinou „Zda modrá barva modré světlo pohlcuje a ostatní odráží nebo naopak modré odráží a ostatní pohlcuje?“) na procvičení.
Budeme se zabývat jiným problémem, který vyvrací vše, co jsme si o barvách uvedli doposud: „Proč mají černoši černou kůži, když žijí v oblastech s velkým slunečním zářením a bylo by pro ně výhodnější mít kůži bílou, aby jim nebylo horko“. Otázka je krásná, jelikož z čistě fyzikálního hlediska je tento fakt paradoxní, protože černoši by se kdyby byli bílí tolik nepotili, což by pro ně byla určitě výhoda. V těchto případech jsou dvě možnosti buď jde o náhodu nebo černá barva přináší výhodu, která předčí výhodu bílé jako odražeče světla. Odpověď přináší biologie. (dobrá i špatná zpráva. Špatná protože se ukazuje, že k pochopení světa jeden obor nestačí). Část slunečního záření, které dopadá na kůži (konkrétně neviditelné UV záření), proniká svrchní vrstvou kůže a zvětšuje riziko rakoviny kůže. Pronikání tohoto záření snižuje černé barvivo melanin, které je v kůži černochů obsaženo v daleko větší míře než u bělochů. Svrchní částí kůže černochů proto projde daleko méně škodlivého záření a proto černoši téměř nedostávají některé druhy rakoviny kůže. Musíte uznat, že než dostat rakovinu, lepší je se trochu potit. Proto jsou chodidla a dlaně černochů bílé – prakticky nejsou vystaveny slunečnímu záření a proto není nutné je chránit.
?? Otázky
Ø Proč jsou lední medvědi bílí, i když žijí v oblastech s nízkou teplotou a pohlcování slunečního záření by zmenšilo nároky na udržování tělesné teploty?
Ø Proč jsou sluneční brýle zbarveny dočerna?
2. Vypařování aneb kam až se dá dostat od sušení prádla
Nejdříve si zopakujeme mechanismus vypařování. Sám si pamatuji, že když jsem byl malý, neuměl jsem si vysvětlit, jak je možné, že prádlo na šňůře uschne i když nemá (jak jsem sám zkoušel) 100˚C. Ve škole jsem se dozvěděl, že právě při teplotě 100˚C voda vaří a mění se v páru, ale o sušení prádla jsme se nic neučili.
Právě fakt, že prádlo schne je jedním z nejviditelnějších jevů, potvrzujících kinetickou teorii plynů a kapalin. Molekuly vody v kapce vody stejně jako molekuly plynů ve vzduchu se pohybují neuspořádaným pohybem (cik-cak, sem-tam) s neustálými s vzájemnými srážkami a poměrně velkou rychlostí pohybu (stovky až tisíce m/s). Hlavní rozdíl mezi plynem a kapalinou je v tom, že molekuly plynu se pohybují prakticky zcela volně (kromě okamžiků srážek s jinými molekulami), zatímco molekuly vody jsou přitahovány k ostatním molekulám silou, která většině molekul, které se ocitnou na okraji kapky a směřují směrem ven, zabrání, aby kapku opustily tím, že je zabrzdí a pak přitáhne zpátky. Ve slově většinou je zakopaný pes. Molekuly se nepohybují stejně rychle, jejich rychlosti se kus od kusu liší. Proto neexistuje něco jako rychlost neupořádaného pohybu molekul, existují pouze různé druhy průměrné rychlosti molekul. Jeden z těchto průměrů (nazývaný střední kvadratická rychlost) je přímo úměrný druhé odmocnině veličiny, kterou zná každý – teplotě. Fakt, že například molekuly kyslíku mají při teplotě 0˚C střední kvadratickou rychlost 461 m/s tedy neznamená, že všechny molekuly kyslíku se pohybují touto rychlostí, znamená to, že některé se pohybují rychlostí o něco větší, jiné o něco menší a když spočítáme průměr z těchto rychlostí získáme 461 m/s. Mezi těmito molekulami bychom ale určitě našli takové jejichž rychlost je kolem 367 m/s (střední kvadratická rychlost kyslíku při teplotě -100˚C) nebo ty jejichž rychlost je blízko 539 m/s (střední kvadratická rychlost kyslíku při teplotě 100˚C).
A právě proto prádlo schne. Kdyby měly všechny molekuly stejnou rychlost, nemohly by uniknout z kapky do okamžiku, kdy by měly dostatečnou rychlost (kolem 100˚C) v tom okamžiku by pak unikly všechny (a kapka by najednou zmizela). Protože však všechny molekuly stejnou rychlost nemají, občas se na kraji objeví nějaká, která má rychlost 539 m/s nebo víc a tu už ostatní nedokážou zastavit, jako její pomalejší kolegyně. Taková molekula z kapky unikne (odpaří se).
Ujasníme si ještě několik věcí. Změní se nějak teplota kapky, když nejrychlejší molekuly na krajích unikají ven? Samozřejmě změní, říkali jsme, že teplota odpovídá průměru rychlostí neupořádaného pohybu molekul. Pokud z kapky zmizí nejrychlejší molekuly (ty které mají rychlost větší než je průměr), bude nový průměr rychlostí zbylých molekul určitě nižší (chybí v něm ta vysoká čísla) a bude nižší teplota. To je ostatně známý fakt, když vylezete z vody a je Vám zima – to proto, že z kapek vody na Vaší kůži unikají rychlé molekuly vody a tím se kapky ochlazují a odebírají teplo Vašemu tělu (jakmile kapky zmizí, třeba když se utřete, je Vám daleko tepleji).
Ihned se objeví další záhady. Všichni ví, že když vylezete z vody ven a zafouká vítr, je Vám daleko větší zima než když vítr nefouká. Navíc, když fouká vítr, prádlo schne daleko rychleji.
První vysvětlení se nabízí hned – vítr zvětšuje rychlost molekul (tím je jakoby zahřívá) a ty se pak rychleji vypařují. Že je špatně, je zřejmé už jenom z toho, že nevysvětluje proč je ručník pověšený v nevětrané koupelně pořád mokrý, i když je v ní vyšší teplota, než při které musí schnout prádlo venku. Nevysvětluje, proč se nevypaří voda v uzavřené lahvi. Když si navíc na ručník schnoucí ve větru šáhnete nebude Vám připadat o nic teplejší než ručník schnoucí za bezvětří (spíše naopak). A už vůbec Vám nepřijde, že by Vás vítr, když fouká zahříval (spíš je Vám větší zima). O tři odstavce výše jsou uvedeny rychlosti neuspořádaného pohybu molekul kyslíku – řádově stovky m/s. Je jasné, že normální vítr o rychlostech kolem jednotek m/s nemůže způsobit tento efekt, protože jeho rychlost je v porovnáním s rychlostí molekul malá, zatímco rychlost odpařování se při větru změní pořádně.
Zkusíme se zamyslet nad tím, proč se voda v uzavřené láhvi nevypaří. Podle našich dosavadních úvah, by se z vody postupně odtrhávaly molekuly, které by se vypařovaly do vzduchu nad kapalinou. Voda by se trochu ochladila, ale od okolí by se opět ohřála, takže by se kapalina musela postupně všechna vypařit. Protože to tak ve skutečnosti není, musí být v našich úvahách někde chyba nebo jsme na něco zapomněli.
Budeme sledovat molekulu vody, která úspěšně unikla z kapaliny a dostala se do vzduchu. Říkali jsme si, že se ve vzduchu pohybuje volně, s výjimkou toho, že občas (asi desettisíckrát za sekundu) narazí do jiné molekuly vzduchu. Po takové srážce se, ale může odrazit zpátky ke kapce a když k ní doletí, může se v ní zase chytit. Je zřejmé, že čím víc je ve vzduchu, který je blízko kapky molekul vody, tím víc se jich odráží zpátky ke kapce a tím víc se jich může zase chytit. Každá taková chycená molekula kapku nejen zvětší, ale také ohřeje, protože se většinou pohybuje velkou rychlostí.
Zkusíme jestli nám tento nápad umožní vysvětlit problematická pozorování. Nejdříve proč se nevypaří uzavřená láhev. Předpokládáme, že v okamžiku uzavření láhve nebyla ve vzduchu nad hladinou žádná molekula vody. Předpokládejme, že každou sekundu se vypaří stejné množství molekul (pokud se budou odpařovat tak pomalu, že se voda nebude ochlazovat, je předpoklad správný). Na začátku, kdy ještě ve vzduchu žádné molekuly nejsou, se žádné nemohou odrážet zpátky do vody, ale postupně molekul vody ve vzduchu přibývá, a i když se směrem do vody odráží pořád, například pouze jedna ze sta, počet molekul, které se vrací ze vzduchu do vody stále roste s tím, jak ve vzduchu přibývá molekul vody. Tento počet navrátilých molekul se bude zvětšovat až do okamžiku, kdy se jich za jednu sekundu vrátí stejné množství jako jich z kapaliny uteče. (Toto je první příklad rovnovážného děje, se kterým se ještě setkáme později.)
S větrem to bude podobné. Molekuly unikají z kapek na našem těle, ale protože narážejí do molekul vzduchu kolem, je trvá jim dlouho než se dostanou dostatečně daleko od kapky, aby jim nehrozilo, že se po další srážce do kapky vrátí. Kolem kapek vzniká oblast vlhkého vzduchu, ve kterém je hodně molekul, které se mohou vrátit zpět do kapky, tím ji zvětšit a zahřát. Jakmile zafouká vítr, odvane vlhký vzduch od kapky (na to jeho rychlost stačí). Na místo vlhkého vzduchu přijde suchý, ve kterém je počet molekul vody, které by vypařování a ochlazování zbrzdily malý. A proto je nám najednou zima a protože zima je většinou docela velká, je vidět, že efekt zpětného návratu molekul je i při normálním vypařování docela důležitý.
??
Ø Jak tedy funguje fén?
Ø Proč schnou vlasy i pod studeným fénem?
Jak tohle všechno souvisí s funkcí ledničky? Úplně, protože lednička funguje na vypařování. Že může vypařování kapaliny snížit její teplotu až pod bod mrazu si může ozkoušet každý kdo sežene trochu éteru. Na sklo kápne kapku vody, na ní dá malé sklíčko a na sklíčko kápne kapku éteru. Pak stačí na kapku intenzivně foukat (Proč?) a sklíčko ke sklu přimrzne. Stejně funguje lednička, kde je celý cyklus uzavřený. Ve výparníku (u starších ledniček krabička nahoře, která nejvíc zamrzá) probíhá obdoba pokusu s éterem, vzduch z výparníku je pak odsávám motorem (Proč?) do kompresoru, kde se stlačí a tím i zahřeje a zkapalní (proč už nesouvisí s vypařováním). Tato horká kapalina se vede přes žebra na zadní straně ledničky (proto jsou horká), kde se ochladí na teplotu okolí. Pak se vede zase do výparníku a tak pořád dokola.
Teď je jasné i to proč se v létě potíme. Tělo vyloučí kapku potu, která se začne odpařovat a tím snižuje teplotu těla (snižování teploty dobře poznáte, když přestanete stoupat a začne Vás studit Vaše mokré tričko). Význam pocení ukázal jeden vědec tím, že strčil svého psa a kus masa do trouby. Za hodinu pes vylezl zdravý (ale žíznivý) a maso bylo upečené.
Naše putování zakončíme u zvířat, která nejsou příliš populární. Mochničky (neznám správný výraz) patří k nejméně populárním druhům hmyzu. Dokáží život na horách pořádně znepříjemnit, štípou jako komáři, ale jejich daleko víc, takže se nedají zabíjet, pouze utírat. Než Vaše tělo otupí bývá jedinou úlevou teplé a slunečné počasí, kdy mochničky přestanou otravovat a někam zalezou. Objevují se jenom ráno a večer. Důvodem je prý fakt, že se nepotí, za uvedeného počasí se začnou nebezpečně přehřívat.
??
Ø Proč se v sauně lije voda na plotnu, aby bylo větší horko?
Ø Proč pes v horku vyplazuje jazyk a zrychleně dýchá?
Na zbytek fyzikální částí se odchýlíme od běžné náplně středoškolské fyziky a podíváme se na jevy (nebo mechanismy) jejichž působení má velký vliv na svět okolo nás a často představuje vazbu mezi různými jevy.
3. Kladná a záporná
zpětná vazba
Nejdříve si vysvětlíme význam termínu na příkladu, se kterým se běžně setkáváme, při špatně ozvučených hlasitých hudebních produkcích. Najednou se sálem rozlehne příšerné zaječení, vysoký, nepříjemný tón a šťouralové podotknout, že tam zase mají zpětnou vazbu.
Správně by měli říct kladnou zpětnou vazbu. Normální stav při ozvučování vypadá takto: zpěvák zpívá – mikrofon sejme zvuk a změní ho na elektrický signál – zesilovač zesílí elektrický signál od mikrofonu – reproduktor změní zesílený elektrický signál zpátky na zvuk – zvuk ozvučuje sál (díky zesílení je slyšet víc než původně zpěvákův hlas).
Tohle je ideální případ odpovídající statickému pojetí světa, ve skutečnosti totiž mikrofon nepřeměňuje na elektrický signál pouze zpěvákův hlas, ale veškerý zvuk, který k němu dorazí (ze silnějšího zvuku udělá silnější signál, ze slabšího slabší), tedy i zvuk, který před chvilkou vyrobily reproduktory. Normálně je tento zvuk u mikrofonu daleko slabší než zpěvákův a mikrofon ho skoro nezachytí, v některých případech je však silnější a pak nastane zpětná vazba. Zvuk od reproduktorů dorazí k mikrofonu, ten ho zachytí, zesilovač ho zesílí a reproduktor ho vyzáří zpět silnější než před chvílí. Tento nový (stejný, ale hlasitější zvuk) jde opět do mikrofonu a z reproduktorů vyjde zase silnější a tak dále. Zvuk se pořád zesiluje až do okamžiku, kdy některá se součástek přestane reagovat na další zesilování signálu. Tou dobou už sálem kvílí orkán a zvukař musí ubrat zesílení zesilovače tak, aby zvuk z reproduktorů byl u mikrofonu slabší než původní signál.
Tento jev se nazývá „kladná zpětná vazba“ a dal by se popsat slovy: „Čím víc je toho teď, tím víc toho přibude do příštího okamžiku“. Je jasné, že popsaný příklad je ideální kladnou zpětnou vazbou jenom chvíli, jinak by totiž musel zvuk neustále zesilovat (až by spadla budova, až by se rozsypala zeměkoule ..).
V přírodě se žádné jevy s čistou kladnou zpětnou vazbu dlouhodobě nevyskytují, právě kvůli zničující rychlosti vzrůstu daného jevu. Nejznámějším příkladem je množení much, kobylek nebo bakterií (kdyby se bakterie, každou hodinu rozdělila na dvě po hodině by byly z jedné bakterie dvě, po dvou hodinách čtyři, ale po jednom dni už 16 miliónů a po měsíci 10217 což je podstatně více než počet všech atomů na Zemi a do žádné laboratoře se tolik baktérií nemůže vejít). Jevů, které s kladnou zpětnou vazbou fungují krátkodobě, je však hodně. Patří sem například požár (na začátku jiskra, kterou zhasne slabý vánek, při větším požáru však plamen přeskakuje i desítky metrů), lavina (zadupání dokáže pohřbít vesnici) nebo atomová bomba nebo z méně destruktivních potom třeba válení sněhové koule.
Všechny tyto děje po rychlém vzrůstu poměrně rychle končí pro naprosté vyčerpání zdrojů, které umožňovaly jejich existenci. Matematicky popisuje kladnou zpětnou vazbu exponenciální funkce (se základem větším než jedna), například uvedené množení bakterií popisuje funkce 2x. Exponenciální funkce je jednak nejrychleji rostoucí funkcí (po baktériích snadno uvěřitelné tvrzení) a jednak je (kromě jednoho případu až na konstantu) shodná se svojí derivací (tedy funkcí, která určuje jak se mění původní funkce). Druhé tvrzení odpovídá našemu fyzikálnímu popisu „Čím víc je toho teď, tím víc toho přibude do příštího okamžiku“. Existují i příjemnější příklady dějů s kladnou zpětnou vazbou – například ukládání peněz (čím víc jich už máte, tím víc Vám jich připíšou na konci roku ve formě úroků). Stačilo by kdyby Vám nějaký předek uložil v době Karla IV jediný halíř do spolehlivé banky a dnes by z Vás byli miliardáři. (Taková banka neexistuje. Navíc kromě úroků existuje i inflace, která Vaše úspory se stejným exponenciálním zanícením zmenšuje a měnové reformy, které zabraňují tomu, abychom za rohlík platili miliónem bezcenných korun).
Kladná zpětná vazba je podle biologů zodpovědná za krásné opeření pávů a jiné pohlavní znaky (jako paroží u jelenů). Samičky si páva vybírají podle velikosti a nápadnosti ocasu, páv s větším ocasem, proto získá větší počet samiček, víc potomků a tím zvětší počet velkých ocasů v další generaci, kde bude zase nejúspěšnější potomek s největším ocasem atd. Kdyby bylo jenom na pávech měli by dnes kilometrové ocasy, ale nemají díky záporné zpětné vazbě.
Záporná zpětná vazba je opak kladné „Čím víc je toho teď, tím víc toho ubude do příštího okamžiku“. Čím má chudák páv krásnější a má větší ocas tím je větší pravděpodobnost, že ho nějaký dravec zbystří a chytí (s velkým ocasem se špatně utíká i schovává). Tímto způsobem udržuje záporná zpětná vazba ocasy na snesitelné úrovni (další případ rovnovážného děje).
Zatímco děje s kladnou zpětnou vazbou mají tendenci růst přese všechny meze, zpětná vazba se snaží děje stáhnout do minima. Dohromady potom udržují rovnováhu. Pokud je někde kladná vazba, za chvíli se objeví záporná – baktérie nebudou mít potravu k dalšímu růstu a přežití, oheň spálí hořlavé materiály, lavina nabalí veškerý dostupný sníh, uran v atomové bombě se rozletí příliš daleko, aby reakce mohla pokračovat, inflace zmenšuje Vaše úspory.
Jedním z krásných příkladů použití záporné zpětné vazby je jaderný reaktor s těžkou vodou jako moderátorem (takový je například v Temelíně). Při rozpadu uranu v jaderném reaktoru vznikají neutrony, které jsou příliš rychlé, aby mohly rozbít další atomy, a proto se brzdí (pomalejší neutron snáze rozštěpí další jádro a reakce tak může probíhat s menším množstvím uranu). Látkou, která se na brždění v dnešních reaktorech používá, je těžká voda (voda, ve které je místo obyčejného těžký vodík). Používá se kvůli zpětné vazbě, kdyby se reaktor vymknul kontrole a reakce začala nekontrolovaně růst, začala by se zvyšovat i teplota v reaktoru, s ní i teplota moderátoru (vody), který by začal vařit a unikat z míst, kde brzdí neutrony. Nezbržděné neutrony, by pak nemohli štěpit další uran a reakce by sama uhasla.
V tomto typu reaktoru prostě nemůže dojít ke stejné havárii jako došlo v Černobylu, kde reaktor vybuchnul. Reakce se sama uhasí, kdykoliv by byla příliš silná.
?? Otázky
Jak bránit zpětné vazbě při hudebních produkcích?
Proč je požár rychlý a krátký, proč se hasí snadno na počátku?
Je možné uživit exponenciálně rostoucí počet obyvatel?
Co způsobuje zápornou zpětnou vazbu při populačním růstu?
4. Rovnovážné děje
Ačkoliv začínáme rovnovážné děje teprve nyní, dva příklady rovnovážných dějů jsme si vysvětlili – vypařování v uzavřené láhvi (vznik nasycených par) a délku ocasu u páva. Dosahování rovnováhy je přírodě vlastní a proto se s ním setkáváme ve všech oborech (zkusíme si to postupně ukázat).
Ukážeme ještě jeden fyzikální příklad – Faradayovu klec neboli elektrostatické stínění. Za elektrické síly zodpovídá existence elektricky nabitých částic. Existují dva druhy náboje, souhlasně nabitá tělesa se odpuzují, opačně nabitá se přitahují. Elektrická síla je v porovnání s gravitací neuvěřitelně silná – kdyby u dvou kilogramových koulí přebýval 1 elektron na každých 1017 atomů, přitahovaly by se silou 100 N. Existuje skupina látek, které nazýváme vodiče – patří sem například měď nebo železo. V kovových vodičích se mohou některé elektrony volně pohybovat a tím mohou vést proud.
Zajímavý jev nastává, když vodič vložíme do elektrického pole (do blízkosti náboje). Představme si třeba kus vodiče mezi dvěma nesouhlasně nabitými deskami.
Obrázek
je matoucí tím, že v něm nejsou nakresleny kladné náboje atomových jader
kovu a jsou v něm nakresleny pouze volné elektrony. Jakmile tento kus kovu
vložíme mezi desky začne na všechny náboje v kovu působit elektrická síla.
Jádra ani nevolné elektrony se nemohou pohybovat (drží je na místě krystalová
mřížka kovu). Jediné náboje, které mohou zareagovat na elektrické pole jsou
volné elektrony, které se začnou soustřeďovat u kladně nabité desky. U záporně
nabité desky se bude jejich počet zmenšovat , protože je bude záporně nabitá
deska přitahovat.
Tím,
že se elektrony začnou přesunovat ke kladně nabité desce, však vznikne na této
straně záporný náboj, který bude elektrony zase odpuzovat a tak rušit působení
desky. Tento přesunutý náboj bude postupně narůstat až do okamžiku, kdy
působení desky zcela vyrovná a na elektrony uvnitř kovu nebude působit žádná
sílá. (Stejným způsobem vznikne na druhé straně nedostatek elektronů, který se
projevuje jako přebytek kladného náboje).
Opět jde o rovnovážný děj, elektrony se budou tak dlouho přesunovat než dojde k rovnováze mezi působením vnějšího náboje a napřesouvaných (správně naindukovaných) nábojů uvnitř kovu. Výsledkem je vždy stav, kdy uvnitř kovu není žádné elektrické pole (kdyby tam nějaké bylo, nutilo by elektrony k pohybu, který by pole vyrušil).
Tento jev v technické praxi velice důležitý, používá se k stínění vodičů. Pokud totiž obalíme vodič jiným vodičem, bude vnější právě objeveným mechanismem vyrovnávat vnější elektrická pole, takže neproniknou dovnitř (vnitřní drát se vůbec nedoví, co se děje s elektrickými poli vně).
?? Otázky
Ø Proč se na nabitém tělese vytvoří největší hustota náboje na hrotech?
Ø Je možné odstínit gravitační pole?
Ø Najdi další rovnovážné děje ve fyzice.
5. Krátká poznámka o tržním hospodářství
Jedním z nejklasičtější příkladů rovnovážného děje patří mechanismus určování cen v tržním hospodářství (pokud jde o přibližně ideální trh, například trh s potravinami, ne o trh s právními nebo bankovními službami, kde je cena určována něčím zcela jiným)
Cena výrobků je určena chováním výrobců a zákazníků. Výrobci se snaží prodávat za co nejvyšší cenu. Čím je cena výrobků vyšší, tím existuje více výrobců, kterým se vyplatí daný výrobek vyrábět a tím víc výrobku je na trhu ke koupi. Což zase snižuje cenu, stejně jako to, že s rostoucí cenou, klesá počet zákazníků, kteří si výrobek chtějí koupit.
Podobný mechanismus působí na straně zákazníků. Čím je výrobek levnější, tím víc zákazníků si ho bude chtít koupit, což bude zvyšovat jeho spotřebu, tím pádem vzácnost i cenu[1]. Navíc ještě nižší cena nutí, některé výrobce, aby od výroby upustili (protože se už nevyplatí), tím klesá množství výrobku a roste jeho nedostatek a s nedostatkem i cena.
Tento rovnovážný děj se učebnicích ekonomie znázorňuje pomocí grafů s poptávkovou a nabídkovou křivkou. Nabídková křivka udává, jak závisí množství nabízených výrobků na jeho ceně, poptávková, jak na ceně výrobku závisí množství poptávané zákazníky. V místě, kde se obě křivky protnou nastává rovnováha, tento bod určuje množství prodaných výrobků i jejich cenu na trhu. Určit přesně tvary křivek ani nejde většinou se kreslí takto.
?? Otázky
Ø Křivky na grafu nejsou popsané schválně, jejich tvar však souvisí s textem. Urči, která je která.
?? Otázky na hledání souvislostí ve fyzice
Ø Najdi souvislost mezi vzorci pro pohyb pro přímce a pohyb po kružnici.
Ø S jakými jevy z běžné zkušenosti souvisí fakt, že vzduch za normálních podmínek nevede elektrický proud?