為什麼環形磁鐵套在金屬棒上,順金屬棒落下時會旋轉?
如題,視頻傳不了只能放圖了,我試了幾次都是這樣,換了幾個磁鐵,有的和著一樣,還有的沾在金屬棒上下不來了。當我把兩個磁鐵合在一起放上的時候,直接就滑下去了也沒旋轉。
額,題主好好學物理,不要琢磨高考以外的東西,容易耽誤事。這次這個問題就先告訴你方向,以後再開小差,豆叔就要打你屁股了。這個現象跟磁性有關,但沒多大關係,磁場作用只是給了一個外力干擾落體運動。看上去好像是旋轉,其實只是因為受力擺動。你用個大鐵環套著杆子試試,水平向使勁甩一下讓丫掉下去,應該跟這個現象類似。
以上
最根本原因是阻力小,可以近似為一個電磁軸承,只要你放下來的時候角度力度不完美,或者金屬棒及磁鐵各向性不一致,都可能合成產生一個磁鐵圓周切線方向的力,因為阻力小,小小的一個力就有可能導致磁鐵轉,這種現象在超導體中更明顯。當然純粹物理假設中,如果是完全垂直且力度一致的放下磁鐵,磁鐵以及金屬棒都是完美無瑕疵的,沒有風和空氣擾動,重力分布均勻等,那磁鐵不會轉
受力分析一下就好了,首先鐵棒是鐵的,磁鐵會受到鐵棒的磁力,但是由於是垂直向下的,鐵棒還會受到萬有引力的作用,當萬有引力大於鐵棒對磁鐵的磁力的時候,磁鐵產生向下的運動並旋轉,如果只有萬有引力的話,就不會旋轉。
你問為什麼,只能回答無法知道為什麼。這誰能說清。
看起來題主用的是鐵質螺絲刀。我有一些想法:
可以請題主用一根銅棒或者其他非鐵磁性的金屬棒做一下實驗嗎?
1.如果環形磁鐵在銅棒上依然旋轉,可能是由於在銅棒或鐵棒中產生的環形感應電流與磁場相互作用使磁鐵旋轉(但我感覺銅棒上應該是直接滑落);
2.如果磁鐵在銅棒上不旋轉,那之前鐵棒上觀察到的旋轉可能與感應電流無關,而只和磁鐵與鐵棒之間的磁力吸引有關。對於環形磁鐵來說,磁力提供向心力,向上的摩擦力則減緩下落的速度(當然鐵棒的感生電流也會阻礙下落),對於角向的旋轉,則幾乎沒有什麼阻力。但是產生旋轉的原因我想不出來,如果說是因為微擾帶來初始的旋轉,那在銅棒上也應該轉。鐵棒應該能把微擾產生的微小旋轉角速度放大以至於能夠觀察到(為什麼呢,給旋轉加速的力矩從何而來?)。感覺跟這個有點像: