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Fuerza entre imanes
Dependerá de la geometría de los imanes, pero la fuerza será aproximadamente
si son imanes de barra cilíndricos ideales.
R es el radio del imán, A es el área del polo magnético (que será más pequeño que el área de superficie completa del lado del imán), L es la longitud del imán y x es la distancia entre los dos imanes
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B es la densidad de flujo magnético en el centro del imán. Es esencialmente lo fuerte que es el imán.
Los imanes comenzarán a moverse tan pronto como la fuerza sobre ellos sea mayor que la fuerza de fricción que los retiene, o la fuerza de la gravedad que tira de uno de ellos hacia abajo si está mirando verticalmente.
Recuerde, la fuerza impulsa la aceleración, o
[matemáticas] F = ma [\ matemáticas]
Si puede hacer algunas ecuaciones diferenciales, puede calcular la velocidad a la que colisionaron. Algunos números aproximados para ti:
B debería haber sido incluido en alguna parte cuando compró el imán. Si no fuera así, una estimación decente para la intensidad del campo magnético es de aproximadamente 1 Tesla. (Ridículamente fuerte, por cierto).
Suponga que A es aproximadamente igual al área de la cabeza cilíndrica, L es el 1 “que usted enumeró, y establezca x en t = 0 a 6” (aproximadamente 20 cm o 0.2 m, en las unidades que funcionan mejor con esto). Puedes medir la masa de los imanes en una escala.
Entonces, d ^ 2 x / dt ^ 2 = ( – mg) / m, con x (0) = 0.2m y dx (0) / dt = 0m / s, resuelva la ecuación diferencial (dos integraciones) y eso le dará una fórmula que describe la posición del imán, suponiendo que el segundo imán esté fijo (sostenido por la mano), luego diferencie con respecto al tiempo para averiguar qué tan rápido iba cuando x = 0.
A la pregunta “¿Qué tan rápido pueden moverse?”
Técnicamente, alcanzarán la velocidad Terminal en algún momento, pero esa velocidad es probablemente mucho más alta de lo que puedes obtener al juntar los imanes. La velocidad cuando colisionaron puede ser una estimación decente de qué tan rápido puede hacer que se unan sin diseñar un artilugio especial para hacerlo.