作者evi1ufox (evi1ufox)
看板Physics
标题Re: [问题] 磁力过大,会被地球吸走吗?
时间Wed Aug 15 16:33:14 2007
※ 引述《haryewkun (Har)》之铭言:
: 我……是问无聊的,不是作业。
: 在地球上,如果制造一辆火车,前头放个超强大的磁石,火车能向北极或南
: 极移动吗?
(我之前po过一篇有错误的文章,这篇为修正版)
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这个问题可以以磁子的观念来分析!!
N极当正磁子
S极当负磁子
正负相吸,同性相斥!!
先把磁场类比成磁子,就可以以静电学静力的方式来类比了
图型如下:
地球北极+++++++ (火车) -------------地球南极
和静电唯一的不同,磁子必需正负极同时存在,你没办法单独形成一个正磁子或负磁子
接下来我们考虑火车上摆上大磁铁的情况,
假设火车上存在一"万磁王",磁力无穷大!!
磁力大到摩擦力可以忽略不记
所以当万磁王上车以後,
此问题可以类比成静电问题,分析如下:
case1:万磁王可以自由转动磁极方向
起点如下图:
东
------
地球北极+++++++ (万磁王) --------------地球南极
++++++
西
此图中万磁王刚上车的的N极朝西,S极朝东,
事实上万磁王的N极和S极要朝那并不重要,他爱朝那都可以,
火车也不必然在正中央,他可以在北极站上车,
也可以在南极站上车,也可以在赤道站上车,
也可以在巴黎站上车
也就是说起点的方位和方向我们不CARE,此图只是随便画
图画完後我们就要开始分析了:
不论起点是什麽,火车都会受到磁子间的交互做用力於是转动和移动!!
(想像一下上图如果都是静电,静电力会让火车怎麽移动呢?)
最後的最稳定态一定是下图:
东
地球北极+++++++(----万磁王++++) --------地球南极
西
或下图:
东
地球北极+++++++ (----万磁王++++)--------地球南极
西
或下图:
东
地球北极+++++++ (++++万磁王----) --------地球南极
西
说明:万磁王的位置一定是位在极北 或 极南 或 极北极南的正中央上(大约赤道)!!
而赤道乃不稳定点,只要稍稍抖动(如地震),
就会因北极南极受力不均而往 极北 或极南移动,很难长时间固定在中心点
结论:起点无论是北半球那一点-->终点北极
起点无论是南半球那一点-->终点南极
起点刚好在地球南北极的正中央(大约赤道)--->
磁极旋转成上图後静止 (此点非稳定态)
case2:磁极不可自由旋转
起点磁极情况如下:
东
------
地球北极+++++++ (万磁王) --------------地球南极
++++++
西
解:不受力
case3:磁极不可自由旋转
起点磁极情况如下:
东
地球北极+++++++ (++++万磁王----) ----------地球南极
西
解:无论起点位置为何,终点必位於南北极的正中央!!
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当然还有很多case,今只概略举几种代表性case)
剩下请自由发挥
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◆ From: 220.137.164.219
1F:推 mickeyjan:看到万磁王 我笑了........XDDDD 08/16 03:02
※ 编辑: evi1ufox 来自: 61.217.197.218 (08/16 08:25)
2F:推 evi1ufox:我第五张图(万磁王在赤道上)不小心画错了>"<,已修正 08/16 08:26