(Это из старой статьи, опубликованной Институтом физики-нажмите на графику, чтобы перейти к оригинальной архивной статье)
Некоторые вещи, такие как железные гвозди, известны своими магнитными свойствами, но почему лягушки должны левитировать в магнитном поле? Хитрость заключается в том, чтобы правильно настроить магнитное поле:» вы не можете просто использовать любой старый стержневой магнит, чтобы заставить лягушку левитировать.
Лягушки, как и все вокруг и внутри нас, состоят из миллионов и миллиардов атомов. Каждый из этих атомов содержит электроны, которые со свистом вращаются вокруг центрального ядра, но когда атомы находятся в магнитном поле, электроны слегка смещают свои орбиты. Эти сдвиги дают атомам их собственное магнитное поле, поэтому, когда лягушку помещают в очень сильное магнитное поле, она по существу состоит из множества крошечных магнитов. И в лягушках нет ничего особенного. Все материалы,» включая клубнику, воду и золото», в некоторой степени «диамагнитны», но некоторые из них более удобны для левитации, чем другие.
Лягушки удобны не только тем, что имеют высокое содержание воды, которая является хорошим диамагнитным материалом, но и тем, что они легко помещаются внутри трубчатого Горького электромагнита. Горькие электромагниты используют очень большой электрический ток для создания чрезвычайно сильного магнитного поля, которое намагничивает лягушку таким образом, что ее намагничивание происходит в противоположном направлении от приложенного поля. Это означает, что намагниченная лягушка выталкивается из области высокого магнитного поля в область более низкого поля и левитирует.
Можно ли заставить человека левитировать?
Как и лягушки, люди на две трети состоят из воды, поэтому, если у вас достаточно большой Горький электромагнит, нет причин, по которым человек не мог бы левитировать диамагнетически. Ни одна из лягушек, участвовавших в экспериментах по диамагнитной левитации, не испытала никаких неблагоприятных эффектов, что является хорошим предзнаменованием для будущих морских свинок.
Но многие маги заставляли своих прекрасных помощниц левитировать без необходимости в огромных магнитных полях, так как же они это делают?
Использование магии
Большинство трюков с левитацией используют оптические иллюзии и дезориентацию, чтобы отвлечь ваше внимание от того, что происходит на самом деле. Один классический трюк, называемый левитацией Бальдуччи, часто исполняют уличные артисты. Встав под определенным углом так, чтобы зрители могли видеть только одну ногу и заднюю пятку другой, артист может затем встать на кончики пальцев скрытой ноги, полностью оторвать видимую ногу от Земли и притвориться левитирующим.
Дым и зеркала
Левитация лежащего помощника — еще один часто повторяемый трюк, который также опирается на оптическую иллюзию и неправильное направление, а также на более чем немного физики. Прелестная ассистентка с размаху выходит на сцену и ложится на кушетку. Затем фокусник накрывает их тканью с головы до ног, Прежде чем «левитировать» их вверх и через сцену. Пока зрители еще не пришли в себя от изумления, увидев прекрасную ассистентку, парящую в воздухе, раздается вспышка света и треск, и фокусник смахивает ткань, чтобы ничего не было видно.
Это левитация асра, и «магия» заключается в том, что на помощника вместе с тканью надевается щит в форме помощника. Диван полый, и как только ткань и щит на месте, ассистент прячется внутри дивана, который затем снимается со сцены. Щит и ткань левитируются с помощью проводов, нитей и шкивов, которые почти невозможно увидеть на тщательно подобранном темном фоне сцены. Наконец, когда ткань сдернута, щит, сделанный из очень тонкого черного материала, разрушается и становится невидимым, когда маг машет руками и указывает на помощника, который волшебным образом появился в задней части аудитории.
Маги не часто выдают свои секреты, но когда они это делают,» магия», которую они раскрывают, часто является просто физикой «магниты, огни, дым, шкивы», которая используется, чтобы сбить с толку ваши чувства.
Движущиеся заряды имеют магнитное поле.
Вся материя, включая лягушек, состоит из заряженных частиц, которые движутся с очень высокими скоростями (см. Поэтому вы можете думать о них как о крошечных магнитах, вращающихся вокруг. Эти магниты обычно нейтрализуют поля друг друга. Вот почему мы не думаем обо всем как о магнетизме.
Если объект помещен в сильное магнитное поле, электроны внутри него слегка смещают свои орбиты. Эти «сдвиги» дают каждому из атомов свое собственное чистое магнитное поле (останавливает магнитные поля, полностью нейтрализующие друг друга). Поэтому, когда объект помещается в очень сильное магнитное поле, он по существу состоит из множества крошечных магнитов, которые могут взаимодействовать с полем.
Это особенно верно, если в объекте много воды. Вода-хорошее диамагнитное вещество.Молекулы полярны-это означает, что плотность электронов в одной их части больше, чем в другой, что дает молекуле частичный сдвиг заряда по ней. Магнитное поле вокруг них сильно по сравнению с неполярными молекулами.
Лягушки являются хорошими объектами для демонстрации этого эффекта не только потому, что они имеют высокое содержание воды, но и потому, что они легко помещаются внутри трубки в форме «Горького электромагнита».
Горькие электромагниты используют электрический ток для создания чрезвычайно сильного магнитного поля, и это поле индуцирует противоположное магнитное поле в лягушке. Противоположные поля отталкивают друг друга, подталкивая лягушку к области более низкого магнетизма и левитируя ее.
https://www.cyberphysics.co.uk/MobileVersion/topics/magnetsm/levitation.htm
Загрузка...
