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“磁悬浮”现象

时间:2022-12-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:有一次在用电磁起重机工作的时候,出现了一种有趣的情况。一位著名物理学家在一本书里曾经说道,“一个物体是由某种磁力支持着的,这似乎不是不可能的,因为有些人造磁铁是能举起100磅重量的。”不过,利用磁石,也的确完全可以产生像“悬浮”这种现象——只是所利用的不是它们之间的相互吸引力,相反地,是它们之间的相互排斥力。最后,如果用磁铁的吸引力来影响运动着的物体,也可以出现这种现象。


有一次在用电磁起重机工作的时候,出现了一种有趣的情况。有位工人看见电磁铁吸起了一个很重的铁环,环上有条短链子,链子固定在地板上,所以环和磁铁并不能接触:在环和磁铁之间还留着一掌宽的空隙。这时候的景象真是特别:一条链子竖直地朝上立在那里!磁力竟大到在链上攀着一个工人也能保持竖直。

这时候恰好来了一位摄影家,赶着这有趣的时刻把这个情景拍了下来。(见图96)。

图96 带有重物的铁链向上竖起。

一位著名物理学家在一本书里曾经说道,“一个物体是由某种磁力支持着的,这似乎不是不可能的,因为有些人造磁铁是能举起100磅重量的。”

这样的解释是没有根据的,即使用上面说的方法(就是利用磁铁的吸引力)可以在一个时刻里得到平衡,可是很小的推力,甚至空气的很小动荡也足够破坏它。这时候物体不是落到地上,就是被吸向天花板。要使它保持不动,实际上是不可能的,就像不能使一个圆锥体立在它的顶点上一样,尽管在理论上这样的竖立是可能做到的。

不过,利用磁石,也的确完全可以产生像“悬浮”这种现象——只是所利用的不是它们之间的相互吸引力,相反地,是它们之间的相互排斥力。(磁铁不但能够相吸而且能够相斥这一点,连刚学习过物理学的人都常常会忘记。)大家都知道,同性的磁极是彼此排斥的。如果把两块磁化了的铁这样来放,使它们的同性磁极上下相叠,那它们就会相互排斥。如果上面一块磁铁的重量选择得当,就不难使它悬在下面一块的上面,而不跟它接触,维持着稳定平衡的状态。只需要用几根不能磁化的材料(像玻璃之类)做的支柱,就可以阻止上面那块磁铁在水平平面上转动。

图97 车厢没有摩擦地向前飞驰。(贝伊别尔克教授所设计的线路)

最后,如果用磁铁的吸引力来影响运动着的物体,也可以出现这种现象。有人根据这种思想设计了一种没有摩擦力的电磁铁路(图97)。这个设计富有教育意义,把它介绍给每一个爱好物理学的人是很有益处的。


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