科學解密磁懸浮背後的秘密

2020-12-03 愛科學的恐龍哥哥

在當今市面上有一種非常流行的玩具叫做磁懸浮陀螺,在家有沒有玩過呢?很多同學著迷於她的磁懸浮技術,其實炫酷的磁懸浮物品在生活裡面有很多,這些物品又是怎樣實現懸浮技巧的?今天就讓恐龍哥哥為你通過這篇文章解密一下吧!

還記得我們上初中時候學過的知識嗎?認識磁鐵的磁性和磁力,當時老師總結了很多,首先我們知道磁鐵不是人為製造的,它是來自於大自然的磁礦石,大家應該都知道磁力關係,同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引,同時我們還是到磁鐵可以吸引金屬鐵鈷鎳,當然磁鐵在我們的生活裡面也有很多的應用,比如電磁起重機,電話,收音機等設備都用到磁鐵。

但我們知道同極磁鐵互相排斥的時候,大概就應該了解磁懸浮背後的一點原因了吧!接下來我們深入探討一下,其實懸浮是怎樣實現的呢?我們要介紹一個物理量-力,力是物體與物體之間的相互作用,舉例推拉門的時候力可以敘述成對一個物體的推力或拉力。力的概念形成簡史推拉物體時,可以直覺意識到力的模糊概念,被推拉的物體發生運動以及物體滑行時由於摩擦而逐漸減慢,最後停止下來都反映了力的作用,在中國古代文獻《墨經》就把這個概念總結為力,行之所由奮也,就是說力是使物體奮起運動的原因,所以力是那樣自然的反應到人的意識中來的,但是人們從直覺意識到力的概念到獲得力的嚴格科學定義,卻經歷了長期的鬥爭。之後恐龍哥哥會對力作一篇專題的文章。

力有哪些特點呢?力有大小之分和方向之分,還有對物體的作用點不同。這也是力的三個特點,大小方向和作用點,也是力的三要素。在力的產生過程中必須要有受力物體和施力物體。讓我們反過來問同學們一句,一個物體受到多個力會怎麼樣呢?然後我們會通過力的分析和判斷看到物體會靜止不動,也有可能物體會向某個方向移動。非常簡單的例子,飛機是怎樣飛行的呢?飛機飛行過程中會受到四個力的作用,飛機自身的重力,飛機上升的升力,飛機前進的推力和受到空氣的阻力,上飛機能夠在天空中飛行,我們必須要保證升力大於重力,推力大於阻力,這樣才能讓飛機既上升又前進,但是要想讓飛機靜止不動,我們就需要讓重力等於升力,推力等於空氣阻力。所以通過這個例子,我們會發現力的一個特點,能夠改變物體的運動狀態,如果在生活中我們要想讓小汽車原狀態靜止不動,就需要它的受力狀態,有小汽車有自身的重力地面對它的支持力,前進的推力和受到空氣和地面的阻力,有支持力等於重力推力等於阻力,汽車就平穩的停在地面。我們通過以上例子能夠總結出一句話,物體受一個力或者多個力,使物體保持原有的運動狀態叫做受力平衡。

下來再回到磁懸浮世界,如果上面的例子,我們大概能夠明白怎樣去做的懸浮了吧,我們要想做到磁懸浮,就需要利用磁力克服重力,讓物體受力平衡,保持懸浮狀態。科學裡面很多神奇的秘密,只要你能夠掌握一些基礎的科學知識就會迎刃而解,今天我也要問一問各位在座的同學,你們能夠知道火箭升空時候力和運動的關係嗎?我相信通過以上的例子,你也會能夠分析出火箭為什麼會升空了吧?當然就是要讓火箭推力大於重力和空氣阻力產生的影響,只有這樣火箭才可以上升!同學們也可以在課下尋找生活裡的一些物品進行對力的分析,科學知識就是這樣奧秘無窮,當你能夠掌握一點科學知識,你就會發現你能夠打開另一個世界,所以希望同學們能夠把科學知識學到手,能夠更多更廣的去認識這個美麗的世界,創造我們美麗的生活,恐龍哥哥也希望繼續能夠為大家提供更加有意義的科普文章,讓科學學起來沒有那麼困難,讓更多神奇的奧秘為大家一一解開,讓我們一起來學習科學,我相信我們將來都是最偉大的科學家!

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