Entschuldigen Sie, wenn meine Frage "da draußen" klingt, ich hatte keinen Kontakt zu den jüngsten Entwicklungen in der Physik, aber das ist etwas, worüber ich nie wirklich nachgedacht habe.
Ich weiß, dass, wenn zwei Magnetstücke mit gleichen Seiten zueinander gekauft werden, sie sich mit einer Kraft abstoßen, die proportional zu ihren intrinsischen Eigenschaften ist. Im Prinzip können Sie also eine Vorrichtung herstellen, bei der zwei Magnete als Quelle für Zugkraft wirken, genau wie die elektromagnetischen Kräfte, die in Metalldrähten vorhanden sind und ihnen helfen, ihre Form unter einer gewissen Spannung zu halten.
Meine Frage bezieht sich auf den Umfang dieser Versorgung. Können diese elektromagnetischen Kräfte den Zugkräften, denen sie ausgesetzt waren, ewig standhalten oder zerfallen sie mit der Zeit (von Umwelteinflüssen abgesehen)? Mit anderen Worten, wenn ich ein Gewicht an der Oberseite eines Systems mit zwei sich abstoßenden Magneten aufgehängt habe, bleibt dieses Gewicht dann für immer dort? Ich kann auch anders fragen:
Wenn wir ein Stück Metall haben, wissen wir, dass es eine große Anzahl freier Elektronen hat, die ihm helfen, die Härte zu erhalten. Wie lange bleibt es hart? Haben wir eine Schätzung, ob Metalle dazu neigen, im Laufe der Zeit an Härte zu verlieren, weil sich elektrostatische Abstoßung zwischen ihnen abnutzt?
Eine andere Möglichkeit, die Frage zu stellen, wäre, wenn ich Magnete durch supraleitende Magnete ersetze, von denen wir wissen, dass sie im Prinzip für immer eine Quelle magnetischer Kraft sein sollten, gibt es einen Grund zu der Annahme, dass diese auch mit der Zeit zerfallen werden?
Meine Frage bezieht sich auf den Umfang dieser Versorgung. Können diese elektromagnetischen Kräfte den Zugkräften, denen sie ausgesetzt waren, ewig standhalten oder zerfallen sie mit der Zeit (von Umwelteinflüssen abgesehen)?
Sie werden mit der Zeit zerfallen.
Die Magnete wurden hergestellt, indem die Atome des Eisens dazu gebracht wurden, sich auszurichten, wenn sie in ein starkes Magnetfeld gebracht wurden. Aber im Laufe der Zeit bewegen sich die Atome bei jeder Temperatur über dem absoluten Nullpunkt und verändern ihre Positionen zufällig, wodurch der Magnet mit der Zeit langsam schwächer wird. Natürlich kann der Vorgang durch Erhitzen oder Fallenlassen des Magneten beschleunigt werden.
Hoffe das hilft.
NEIN.
Erstens kann potentielle Energie nicht unendlich sein - per Definition.
Zweitens ist nichts unendlich. Alles wird mit der Zeit verfallen.
Wenn Sie etwas auf einen Tisch legen und nichts passiert, dann bleibt das "Ding" dort, solange seine Lebensdauer endet - aber das bedeutet nicht, dass das Objekt unendliche Energie hat.
Einfach nur „etwas hochzuhalten“ verbraucht keine Energie, daher bedeutet etwas ewiges Hochhalten nicht eine unendliche Versorgung mit potenzieller Energie.
Stellen Sie sich einen Tisch in einer alltäglichen Umgebung vor (zB erdnahes Gravitationsfeld). Wenn Sie ein Gewicht auf den Tisch legen, bleibt es dort. Der Tisch trägt das Gewicht, während die Erde das Gewicht mit der Schwerkraft zieht. Das Gewicht bewegt sich nicht, weil die Nettokraft auf das Gewicht Null ist. Der Tisch verrichtet also keine Arbeit am Gewicht, somit überträgt der Tisch keine Energie auf das Gewicht. Der Tisch braucht keine "unendliche potentielle Energie", um das Gewicht hochzuhalten.
Gleiches gilt für Ihre Frage:
Wenn ich ein Gewicht an der Oberseite eines Systems mit zwei abstoßenden Magneten aufgehängt habe, bleibt dieses Gewicht dann für immer dort?
Angenommen, die Anordnung ist stabil und die Magnete zerfallen nicht (andere Antworten haben bereits diskutiert, wie Magnete zerfallen könnten), dann ja, die Magnete können das Gewicht für immer tragen. Das bedeutet nicht, dass die Magnete irgendwie unendliche potentielle Energie in sich haben.
Potenzielle Energie ändert sich nicht, wenn man einen Körper nur in einem Feld (hier magnetisch) hält, ohne die Position des Körpers zu verändern. Also nein, selbst wenn der Magnet seine Eigenschaft im Laufe der Zeit nicht verliert, würde es immer noch nicht zu einer Erhöhung des PE führen, wenn Sie die Magnete nicht herumschieben (dh ihre Position zueinander ändern). Also nein, kein unendliches PE.
Und wie Bob D sagte, die ausgerichteten Atome werden ihre Ausrichtung mit der Zeit verlieren (da sie immer über dem absoluten Nullpunkt schwingen) und die magnetischen Eigenschaften werden mit der Zeit langsam abnehmen, da mehr nicht ausgerichtete Atome bedeuten, dass sich mehr Effekte der "Atommagnete" aufheben .
Notieren ist unendlich. Dies würde den Energieerhaltungssatz verletzen. Außerdem würde der Magnet mit der Zeit zerfallen und entmagnetisieren.
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