Металлическая и стеклянная сферы одинакового размера выпущены на высоту

Этот вопрос был на моем экзамене сегодня:

Металлический и стеклянный шары одинакового размера были сброшены на одинаковую высоту. Какая сфера упадет на землю первой и почему?

Я думал о нескольких вещах и не могу прийти к выводу. ЭДС будет развиваться, поскольку электроны будут двигаться из-за магнитного поля Земли. Итак, у нас есть заряженная сфера? Что теперь? Магнитная сила будет перпендикулярна скорости, поэтому работа не будет совершена.

Если бы только кто-то мог просто указать мне правильное направление.

Если они не имеют одинакового веса, вопрос остается без ответа.
@HotLicks Даже если два объекта имеют одинаковую массу, было бы очень сложно ответить, поскольку это не указывает, следует ли нам учитывать магнитное влияние на металлическую сферу.
@ LDC3 - Правда, нам также нужно знать магнитные свойства металлической сферы. Если бы используемый металл не обладал магнитными свойствами (ферромагнетизм и т. д.), то он подвергался бы только вихревым токам при движении через магнитные поля, а вихревые токи замедляли бы его.

Ответы (15)

ЭДС на проводящем объекте индуцирует вихревые токи . Они, в свою очередь, распадаются из-за электрического сопротивления объекта. В итоге вы получите энергию в виде тепла.

Когда вы сравниваете два объекта (по сути, проводник и непроводник), часть потенциальной гравитационной энергии идет на создание вихревых токов. Это означает, что проводник имеет меньшую кинетическую энергию и, следовательно, меньшую скорость.

Измеримо ли это на самом деле (даже в вакууме) в лучшем случае сомнительно. У меня тоже к вам вопрос:

Вы, кажется, смешиваете магнитную силу и ЭДС - в вашем примере что генерирует ЭДС?

Извините, но как вы можете говорить, что «часть потенциальной гравитационной энергии идет на создание вихревых токов»?

Прочтите синюю рамку в NCERT на странице № 219 с заголовком «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ». Если мы проведем эксперимент в алюминиевой трубе, то из-за вихревых токов сначала достигнет стеклянный груз, так как движение сферического шарика противоположно.

НО, если мы проведем эксперимент в трубе из ПВХ/пластика или в воздухе... то и другое будет достигнуто одновременно.

Поскольку оба шара будут находиться на гравитационно-эквипотенциальной поверхности, они будут падать с одинаковой скоростью. В то время как расстояние для обоих мячей одинаково (т.е. они имеют одинаковую высоту), время также будет одинаковым для обоих.

В то же время! Если они имеют одинаковую плотность и одинаковую площадь поверхности, подверженной сопротивлению воздуха.

Только указано, что они одного размера. Они могут иметь разную массу, поскольку стекло имеет меньшую плотность, чем большинство металлов. Хотя они могут иметь одинаковую среднюю плотность, если в металлической сфере есть полое пространство.

Стеклянный шарик достигнет земли раньше, так как ускорение свободного падения не зависит от массы падающего тела. Будучи изолятором, в нем не возникает индукционного тока из-за магнитного поля Земли.

И сопротивление воздуха, и высота играют важную роль, определяющую время полета двух объектов разной массы, сброшенных с одной высоты. Объекты падают с одинаковой скоростью (с постоянным ускорением), если сопротивление воздуха незначительно. Если два предмета разной массы падают с очень большой высоты (например, с самолета), то предметы с большей массой падают быстрее, чем более легкие. Это происходит из-за более быстрого баланса сил (веса и сопротивления воздуха) для более легкого объекта, чем для более тяжелого. Если высота, с которой упали предметы, мала, то изменение времени полета будет слишком мало для точного измерения. Приведенный выше ответ верен при условии отсутствия электромагнитного воздействия на падающие объекты из-за вихревых токов.

Стеклянная сфера достигнет земли раньше, потому что, поскольку металлическая сфера свободно падает в магнитном поле Земли, на металлической сфере будет индуцироваться большой ток, называемый вихревым током. Вихревой ток будет противодействовать своей причине, а причиной является ускорение металлической сферы. Теперь это остановит падение металлической сферы, поэтому скорость металлической сферы уменьшится, и, следовательно, стеклянная сфера раньше достигнет земли.

В металлическом шаре будет электромагнитная индукция, по закону Ленца будет индуцироваться ЭДС, и она будет противодействовать потоку своего движения, поэтому металлический шар достигнет немного позже, чем стеклянный шар...

Стеклянный шарик достигает быстрее. когда два шарика свободно падают, проводящий металлический шар создает на своей поверхности ток, называемый вихревыми токами, направление которого противоположно ускорению, т.е. противоположно ускорению силы тяжести. и, следовательно, уменьшает скорость металлического шара, попадающего под действие магнитного поля Земли. Этот эффект также называют электромагнитным демпфированием. но поскольку стеклянный шар, который является изолирующим, не создает вихревых токов на своей поверхности, стеклянный шарик достигает быстрее без каких-либо препятствий.

я думаю, что оба шарика достигнут земли одновременно, потому что масса обоих почти одинакова, поскольку они имеют одинаковые размеры, и учет магнитного поля Земли, с моей точки зрения, не очень эффективен.

Стеклянный боб достигает первым, потому что в нем нет эффекта электромагнитной индукции из-за наличия магнитного поля Земли, в отличие от металлического боба (ответ из экзаменационной работы cbse _2014)

В нынешнем виде этот ответ не содержит достаточно информации, чтобы быть хорошим ответом. Немного приукрасьте его, добавьте деталей.

Подумайте о плотности лития, которая ниже плотности стекла. Литиевый шарик из-за сопротивления воздуха падает на землю позже, чем более плотное стекло. Эксперимент требует процедуры нанесения покрытия на литиевый шарик, чтобы он не загорелся на воздухе.

Стеклянный шар достиг земли раньше, потому что из-за силы земного притяжения ток не генерируется.

Как указывает вопрошающий, «магнитная сила будет перпендикулярна скорости, поэтому она не будет совершать никакой работы». так что ваш ответ должен будет обратиться к этому пункту.

Если бросить одинакового размера металлический ящик и стеклянный ящик. Стеклянный ящик достигнет первой степени в металлическом шаре, поскольку он приближается к магнитному полю Земли со скоростью v, он будет создавать в нем вихревые токи, и в результате он будет отталкивать силу земного притяжения по закону Ленца, поэтому в металлическом поле действующая сила тяжести будет меньше, чем реальная сила тяжести. Это не так в случае со стеклянным ящиком, так как магнитное поле не будет влиять на него. Таким образом, он будет опускаться с такой же реальной гравитационной силой и, таким образом, достигнет первой по сравнению с металлической сферой того же размера.

Надеюсь ты понял

металлический шар упадет на землю первым. не было бы никакого эффекта индуктивной ЭДС или магнитного поля. это зависит только от силы гравитации, так как F=mg масса металлического шара больше, следовательно, он долетит быстрее, чем стеклянный шар, масса которого меньше металлического шара.

Галилей не любит тебя.