【①】, 观点一:两块磁铁异性相吸,同性相斥,自然就能悬浮起来了。这显然是不对的。要不然,我们费那个劲去旋转它干嘛?
观点二:不旋转的话不能稳定的飘在空中。但是正如一个旋转的陀螺不会倒一样,旋转的磁陀螺就能够稳定地飘在大磁铁上空了。物理学家说,陀螺这种不会倒的性质是由于角动量守恒。
这个说法似乎有点道理。但是让我们仔细推敲一下为什么它也不对。
要理解第二种说法的错误,还得从第一种说法的错误开始。有一个神奇的定律(Earnshaw’s law,恩绍定律)证明了,静电力,静磁力,引力(牛顿定律所描述的引力)的任意组合是不能让一个物体处于稳定平衡状态的。
什么是稳定平衡状态?一个小球处于碗底就是稳定平衡状态,即无论你朝哪个方向轻轻地推它 ,它都能回到碗底,物理学家说,这是因为小球的重力势能在碗底有一个最小值。物体喜欢呆在势能最低的地方,俗话说,水往低处流。
有稳定的平衡那就有不稳定平衡。什么是不稳定平衡呢?把一个小球放在一个大球顶上就是一个例子。这种情况下,你稍微对小球吹一口气它就出溜下去,回不来了。物理学家说,这是因为小球的重力势能在球顶上是最大值,它呆在那里不安分。除了这两种情况外,还有一种比较特殊的状态。如果我们把一个小球放在下面这个马鞍形的体育馆顶上的正中央,会发生什么情况呢?情况是我们左右方向推这个小球它还能回到中央来,前后推它则回不来了。物理学家说,这个小球的重力势能有一个“鞍点”,即它在一个方向是稳定平衡,另一个方向是不稳定平衡。一百六十多年前,恩绍先生正是证明了所有静电场,静磁场和引力场对一个带电体或者一块磁铁所产生的势能都是这种马鞍形的。即靠这三种力,无法将一块小磁铁悬浮在空中,它总会朝某一个方向溜走。——摘录。
观点二:不旋转的话不能稳定的飘在空中。但是正如一个旋转的陀螺不会倒一样,旋转的磁陀螺就能够稳定地飘在大磁铁上空了。物理学家说,陀螺这种不会倒的性质是由于角动量守恒。
这个说法似乎有点道理。但是让我们仔细推敲一下为什么它也不对。
要理解第二种说法的错误,还得从第一种说法的错误开始。有一个神奇的定律(Earnshaw’s law,恩绍定律)证明了,静电力,静磁力,引力(牛顿定律所描述的引力)的任意组合是不能让一个物体处于稳定平衡状态的。
什么是稳定平衡状态?一个小球处于碗底就是稳定平衡状态,即无论你朝哪个方向轻轻地推它 ,它都能回到碗底,物理学家说,这是因为小球的重力势能在碗底有一个最小值。物体喜欢呆在势能最低的地方,俗话说,水往低处流。
有稳定的平衡那就有不稳定平衡。什么是不稳定平衡呢?把一个小球放在一个大球顶上就是一个例子。这种情况下,你稍微对小球吹一口气它就出溜下去,回不来了。物理学家说,这是因为小球的重力势能在球顶上是最大值,它呆在那里不安分。除了这两种情况外,还有一种比较特殊的状态。如果我们把一个小球放在下面这个马鞍形的体育馆顶上的正中央,会发生什么情况呢?情况是我们左右方向推这个小球它还能回到中央来,前后推它则回不来了。物理学家说,这个小球的重力势能有一个“鞍点”,即它在一个方向是稳定平衡,另一个方向是不稳定平衡。一百六十多年前,恩绍先生正是证明了所有静电场,静磁场和引力场对一个带电体或者一块磁铁所产生的势能都是这种马鞍形的。即靠这三种力,无法将一块小磁铁悬浮在空中,它总会朝某一个方向溜走。——摘录。