Sé que es posible hacer levitar un objeto usando un electroimán para sostenerlo. ¿Pero también es posible hacer esto con imanes regulares? ¿Hay algún tipo especial de imán que necesito para tener uno lo suficientemente potente como para sostener un objeto?
Lo pregunto porque tengo esta idea en mente en la que quiero hacer un elemento decorativo que esté levitando aproximadamente una pulgada por encima de su contenedor.
A es el objeto que quiero levitar.
B es el contenedor.
C muestra el campo magnético que está repeliendo a A y B logrando la levitación.
El tamaño de esto sería tan pequeño como un plato de comida, tal vez incluso más pequeño. B pesa apenas una libra o dos.
¿Es eso posible?
Las referencias en otras respuestas a las páginas de Wikipedia sobre el teorema de Earnshaw y la levitación magnética son correctas; absolutamente no puede tener levitación magnética estática y estable usando solo ferromagnetos. Sin embargo, en el momento de mi publicación, las otras dos respuestas contienen información errónea.
La respuesta de Kakemonsteret es incorrecta*, porque el teorema de Earnshaw no es el final de la historia. Si viola los supuestos del teorema de Earnshaw, sus conclusiones ya no son válidas. Hay un tipo especial de imán que el teorema de Earnshaw no consideró, que puede usar para la levitación magnética estática y estable: un diamagnet .
Los superconductores son fuertemente diamagnéticos, pero sospecho que usar un superconductor es una solución insatisfactoria, a menos que tenga nitrógeno líquido disponible. Los diamagnetos más débiles a temperatura ambiente, como el bismuto y el carbono pirolítico , no soportan mucho peso, pero levitarán para siempre y no requieren refrigeración, electricidad ni atención.
La respuesta de user879 enlaza con la excelente página de Wikipedia sobre levitación magnética . Me gustaría enfatizar que esta página analiza explícitamente la levitación diamagnética, que creo que es la respuesta más cercana al espíritu de su pregunta: un tipo especial de imán que hace que un objeto levite sin usar un electroimán. Sin embargo, la respuesta continúa afirmando que un cuenco de [ferro]imanes también funcionaría. esto es falso
Pasé un verano completo en la escuela secundaria tratando de hacer flotar una pelota de tenis cubierta con imanes de nevera sobre un recipiente forrado con imanes de nevera. Fallé; No estaba violando ninguna de las suposiciones de Earnshaw. Años más tarde, cuando finalmente aprendí el teorema de Earnshaw, me sentí aliviado al darme cuenta de que mi fracaso era predecible, ya que mi objetivo era probablemente imposible.
Por lo tanto, compre algunos ferroimanes fuertes, compre algunos diaimanes fuertes y livianos, reduzca las ambiciones de su diseño a algo muy liviano y comience a construir su artículo decorativo.
No ponga sus tarjetas de crédito o sus discos duros cerca.
* EDITAR: esta respuesta se ha actualizado y ahora menciona diamagnets.
EDITAR: No puedo creer que olvidé mencionar mi aspecto favorito del teorema de Earnshaw: ¡demuestra que no existen los objetos sólidos! Esta es la evidencia cotidiana más obvia de la mecánica cuántica. Si ve un objeto aparentemente estático y estable que no se mantiene unido por la gravedad, entonces no se puede modelar como una colección de cargas puntuales que interactúan a través de las leyes de Newton y las ecuaciones de Maxwell.
El teorema de Earnshaw demuestra que usando solo ferromagnetismo estático (como los imanes de nevera, que tienen un campo magnético que cambia muy lentamente) es imposible levitar de manera estable contra la gravedad.
http://en.wikipedia.org/wiki/Earnshaw%27s_theorem .
Los materiales diamagnéticos pueden usarse para levitar objetos.
La respuesta es NO.
Yo resumiría la pregunta de la siguiente manera. '¿Es posible hacer un sistema con 2 partes hechas de imanes permanentes para tener una disposición de una parte flotando debido a la repulsión magnética de la otra parte sobre ella (efectivamente, la atracción gravitacional se equilibra con la fuerza de repulsión magnética)
Como sabemos, los similares son repulsivos y los diferentes son atractivos en el magnetismo,
Supongamos que el polo norte (parte superior) del imán colocado debajo (imán base) se rechaza con el polo norte del imán (imán flotante) que se coloca directamente sobre el imán base con su polo norte hacia abajo. Luego, durante este tiempo, la parte superior del imán flotante es atraída por la parte superior del imán base.
Esta combinación de fuerzas de repulsión y atracción crea un par en el imán flotante (a menos que esté articulado en algún lugar sin ningún contacto físico con el entorno o el imán base)
Debido a esta fuerza, el imán flotante girará y se adherirá al imán base inmediatamente con su polo sur acoplado con el polo norte del imán base que tiene el polo norte hacia arriba.
Por lo tanto, esto no se puede utilizar como elemento decorativo.
Pero sí, se puede usar como elemento decorativo con un imán flotante si el imán es un electroimán controlable que puede cuidar la fuerza magnética para equilibrar el imán flotante.
Espero que esto aclare la consulta.
sí tu puedes. Aunque no fácilmente.
Mi favorito es el efecto Meisner. Requeriría un superconductor para B, que muy probablemente requeriría nitrógeno líquido. Básicamente, el imán que levita (A) crearía una corriente en el superconductor (que tiene resistencia "cero"). Entonces, la corriente duraría tanto como el superconductor superconduce, creando un campo magnético que rechazaría a A.
Para obtener más explicaciones, consulte wikipedia. Básicamente, no tengo idea de cuánto costaría esto. Aunque, el nitrógeno líquido necesario probablemente lo haría poco práctico. Por cierto, actualmente no se conocen superconductores a temperatura ambiente.
aquí se muestran más métodos: http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_levitation . Algunos métodos que se muestran allí sí usan electricidad, pero otros no. Echa un vistazo a la levitación estabilizada por giro. Muy genial.
Lo último sería construir un cuenco de imanes. Si lo arreglas bien, deberías poder estabilizarlo.
usuario68