Si una campana suena en un vacío perfecto y está suspendida por imanes opuestos, ¿dejará de sonar alguna vez?

La fricción interna en el metal de la campana finalmente pondrá fin a las vibraciones del timbre.

La campana vibra cuando suena, haciendo que sus moléculas sean más energéticas y creando calor. Los enlaces entre las moléculas de la campana resisten las vibraciones, y eventualmente la fuerza de los enlaces moleculares creará suficiente fricción para poner fin a las vibraciones.

Para abordar su segunda pregunta, consulte esta cuenta de un proyecto para amortiguar las vibraciones de la máquina mediante la aplicación de un campo magnético a un portaherramientas: http://dynamicslab.mpe.nus.edu.sg/dynamics/Project0506/thesis0506/Vibration%20damping% 20using%20magnetic%20field%20boring%20process.pdf Se descubrió que un campo magnético amortiguará las vibraciones del acero, que es tanto conductor como magnético, pero es menos efectivo en metales no magnéticos como el aluminio y está ausente en metales no magnéticos. -sustancias metálicas. Curiosamente, aunque teóricamente es posible que un campo magnético amortigüe las vibraciones, la mayor parte del efecto de amortiguación de ruido logrado en el proyecto se debió a la masa de un electroimán conectado al soporte del aparato.

Cualquier cosa que "suspenda" la campana, ya sea un perno, un trozo de cuerda o un campo magnético, está aplicando una fuerza. Cuando la campana vibre, esta vibración se transmitirá. Esto se debe a que la fuerza de un imán es una función de la posición: solo puede obtener atracción magnética debido a una divergencia del campo, por lo que si se mueve, la fuerza cambia y el imán "sentirá" este cambio.

Obviamente, esto puede ser un acoplamiento muy débil, pero estará ahí. Si coloca un estetoscopio contra el imán, es posible que pueda escuchar la campana, débilmente.

"¡Ah!" usted dice, "¿qué pasa si simplemente enviamos la campana al espacio profundo, sin fuerza actuando sobre ella y sin molestas moléculas de aire para frenarla?". Bueno, puede vibrar durante mucho tiempo, pero no para siempre. Cualquier vibración mecánica macroscópica está sujeta a pérdidas; por lo general, la fricción de las moléculas entre sí durante la flexión y el estiramiento del material en la campana provocará cierto calentamiento interno. Sin embargo, incluso un objeto "perfectamente" elástico experimentaría alguna pérdida porque las cargas eléctricas que forman los átomos en el material se están acelerando y, como saben, las cargas aceleradas emiten radiación electromagnética. Ahora, ese efecto es, por supuesto, absolutamente pequeño para los átomos en una campana que se mueve a frecuencias acústicas, pero "para siempre" es mucho tiempo,

Consulte también esta respuesta anterior que aborda una pregunta muy similar.

Sí, terminará. Cuando suena la campana, un lado se acerca a un imán y luego al otro. El otro lado se aleja más de un imán. Esto hace que la fuerza en una dirección tire del lado a medida que retrocede, y eventualmente detiene el imán. Si ignoramos esto, entonces la campana aún se detendrá, considerando la fuerza de la gravedad y cómo eventualmente detiene todo movimiento armónico simple. Además, la vibración generará calor y la energía térmica provendrá de la vibración.

Si está suspendido por un campo magnético, el timbre provocará una perturbación del campo. Esto provocará la radiación de energía electromagnética.

Lo mismo ocurre con la fuerza gravitacional que ejerce la campana sobre sí misma. El timbre causará radiación gravitacional (pérdida) de energía.

Suponiendo que la campana tenga el tamaño y la densidad de un gran agujero negro, la pérdida debida a la energía gravitatoria seguirá siendo demasiado pequeña para ser detectada. Pérdida debida a la radiación electromagnética en un campo magnético, mayor pero aún mucho menor que las pérdidas radiadas como radiación térmica.