¿Funcionará el campo magnético de la Tierra en un bloque de hierro si se coloca en cualquier polo magnético de la Tierra?

La afirmación de que el campo magnético que realiza cualquier trabajo no es totalmente vago porque tenemos que ver la situación tanto mecánica cuántica como clásica.

Cuerpos clásicos (sin magnetismo intrínseco) que se mueven en un campo magnético, el campo no funciona en él. Lo sabes porque la fuerza es proporcional a vXB, donde v es la velocidad del cuerpo. Ese producto cruzado vectorial siempre está en ángulo recto con respecto a v, entonces Fv = 0, es decir, no se realiza ningún trabajo en la partícula.

Cuántica observando mecánicamente la situación … Primero, las partículas como electrones, protones e incluso neutrones son en sí mismos pequeños imanes, cada uno con una magnitud fija de momento magnético. Hay un término en la energía proporcional a μ.B, el producto puntual del momento magnético y el campo. Ese término depende de la posición, ya que B depende de la posición. Por lo tanto, actúa como cualquier otro término de energía potencial y es responsable del trabajo. En otras palabras, si sueltas una partícula intrínsecamente magnética en un campo, el campo definitivamente funciona en él. Dado que gran parte del magnetismo en los imanes permanentes ordinarios proviene de este magnetismo de giro intrínseco de los electrones, hay un gran trabajo ordinario realizado por el magnetismo cuando dos imanes se empujan o empujan entre sí.

Según mi comprensión de la pregunta, no debería haber ninguna fuerza magnética que actúe sobre la barra de hierro, ya que es estacionaria. Bueno, cuando lo levantas, en realidad estás poniendo el bloque en movimiento en una dirección ascendente y nuevamente las líneas del campo magnético serían paralelas o antiparalelas a la dirección del movimiento, ya que estás en los polos. Por lo tanto, la fuerza resultante sería simplemente cero y por lo tanto, el “peso” del bloque de hierro no se verá afectado.

Espero que esto aclare un poco tu problema.

¿Funcionará la fuerza de atracción del campo magnético de la Tierra en un bloque de hierro, si se coloca en algún polo magnético de la Tierra?

Primero debe magnetizar el bloque de hierro y montarlo en un punto de pivote de baja fricción para que pueda girar fácilmente. Sin embargo, debido al peso y la forma del bloque magnético, probablemente no podrá alinearse con el componente horizontal del campo magnético de la Tierra. Si es así, debe hacerlo más ligero y darle forma de aguja.

Sin embargo, mencionó que desea colocarlo en los polos magnéticos de la tierra. Incluso si pudieras construir una buena brújula, no funcionaría en los polos magnéticos. De hecho, si estuvieras parado exactamente en el polo magnético norte o sur, la aguja seguiría oscilando.

¿Si, Por qué no?

Esta es la imagen del imán de barra normal y las limaduras de hierro adjuntas que muestran el campo magnético del imán.

¿Dónde está la mayor densidad de limaduras de hierro? Está en los polos de los imanes.

Así que piensa en la Tierra como un imán de barra gigante. Entonces, la fuerza máxima sobre el hierro estará en los polos del imán.

En pocas palabras, sí, el campo magnético de la Tierra funciona en un bloque de hierro si se coloca en cualquier polo magnético de la Tierra.

El único efecto de un campo magnético uniforme es producir un par en el hierro que intenta orientar su eje más largo paralelo al campo. El campo de la Tierra no es perfectamente uniforme, pero el gradiente es bastante pequeño. Es posible que pueda medir la atracción neta del hierro a la Tierra, pero probablemente sea difícil.

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