Wie viel Magnetfeld wird benötigt, um einen Menschen zum Schweben zu bringen? [Duplikat]

Laut diesem Video:

http://www.youtube.com/watch?v=BqKeiiezqzc

es sollte möglich sein, Menschen schweben zu lassen, weil das Wasser in unseren Körpern diamagnetisch ist – aber es heißt (bei 1:14), „obwohl die erforderlichen Magnetfelder enorm sein würden“.

Also frage ich mich: Wie stark würde ein Magnetfeld sein, um einen Menschen schweben zu lassen (nur unter Verwendung des Diamagnetismus des Wassers in unserem Körper)? Und (vielleicht einfacher zu machen) - wie stark war das Feld, das verwendet wurde, um den Frosch im Video schweben zu lassen?

Es muss eine Möglichkeit geben, die auftretende Magnetisierung zu berechnen und wie dies zu einer abstoßenden Kraft führt; aber ich weiß nicht wo ich anfangen soll. Irgendwelche Vorschläge?

Henry hat Recht: Wenn Sie einen Zug voller Menschen schweben lassen können, wie könnten Sie dann keinen einzigen schweben lassen?
Dies hängt eng mit einer früheren Frage von physical.stackexchange.com/q/15747/26969 zusammen und sollte wahrscheinlich als Duplikat markiert werden
Es ist schwer, ähnliche Fragen zu finden, und die Zugsache ist mir nie in den Sinn gekommen, ich hatte einige Missverständnisse über Magnetismus, die alle aus Ihrer Antwort gelöscht wurden.
Dies hätte meiner Meinung nach nicht als doppelt markiert werden dürfen. "spürbar anziehen" und "schweben" sind ziemlich unterschiedlich.

Antworten (1)

Ein bisschen Klicken bringt Sie zu http://www.ru.nl/hfml/research/levitation/diamagnetic/ , was uns sagt, dass der Frosch in einem Feld von 16 Tesla schwebte. Sie geben auch die Mathematik:

Daher muss der für die Levitation erforderliche vertikale Feldgradient ∇B2 größer als sein 2 µ 0 ρ G / χ . Molekulare Suszeptibilitäten χ sind typischerweise 10 − 5 für Diamagnetik und 10 − 3 für paramagnetische Materialien und da ρ meistens einige g/cm3 beträgt, erfordert ihre magnetische Levitation Feldgradienten von ~1000 und 10 T 2 / m bzw. Nehmen ℓ = 10cm als typische Größe von Hochfeldmagneten und ∇B 2 ~B 2 / ℓ Als Schätzung stellen wir fest, dass Felder in der Größenordnung von 1 und 10 T ausreichen, um eine Levitation von Para- und Diamagnetiken zu verursachen. Dieses Ergebnis sollte nicht überraschen, da bekanntermaßen Magnetfelder von weniger als 0,1 T einen Supraleiter zum Schweben bringen können (χ= -1) und die Magnetkraft nach den obigen Formeln mit B2 zunimmt.

Der Schlüssel ist, dass zur Berechnung der Kraft nicht das Magnetfeld selbst, sondern das Quadrat des Gradienten des Magnetfelds ausschlaggebend ist. Wenn ein Objekt größer wird (wie ein Mensch), wird Ihr Faktor ℓ in der oben wird größer, und das bedeutet, dass B muss auch größer sein. Sie würden also einen enorm großen Magneten mit Feldern in der Größenordnung von mehreren 10 Tesla benötigen, um einen Menschen schweben zu lassen. Sogar ein kleines.

Es gibt etwas sehr Amüsantes an „selbst einem kleinen“, wie vielleicht versuchen wir es zuerst an einem Baby oder einem Studenten.
@zeldredge - dieses dürre Kind, auf dem alle herumhacken?
@Floris Hallo, deine Antwort ist DIE Antwort, das bestreite ich nicht, aber nur aus Neugier und meiner Erinnerung an den Physikunterricht vor Jahren (und Jahren), ist diese Argumentationskette schematisch korrekt? Erhalten Sie die potenzielle Energie des Frosches, wenn das Feld plötzlich abgeschaltet wurde, = mgh. Das ist Energie, die benötigt wird, um die Höhe h zu erreichen. Finden Sie dann heraus, wie stark ein Magnetfeld sein müsste, um dieselbe Energiemenge zu erzeugen. Ganz allgemein ist ja/nein in Ordnung. Etwas aus der Übung bei diesen Problemen Danke
@irishphysics Ich glaube nicht, dass das ganz funktioniert - es ist der Gradient des Feldes, der zählt, nicht die Größe. Und Sie wissen nicht, wie weit der Frosch fallen könnte (mit anderen Worten, welchen Wert Sie für h wählen sollten) - die Gleichgewichtsposition ist dort, wo das Quadrat der Steigung (gemittelt über das Volumen des Frosches) der richtige Wert ist.
"mehrere 10er von Tesla" scheint irgendwie vage zu sein. Ist es wie 20-90? Das fragliche Video lässt es so aussehen, als wäre es 1000 Mal größer als das, was zum Schweben des Frosches erforderlich ist. Selbst 90T scheinen nicht viel größer als 16T zu sein.
@laggingreflex - erkennen Sie, dass die Kraft mit dem Quadrat des Feldgradienten skaliert. Sie brauchen also einen Magneten, der den Gradienten dieses kleinen Magneten bewältigen kann, aber über eine viel größere Fläche. Da jeder Teil des Körpers den Gradienten und damit die Kraft erfahren wird, geht es nur darum, das divergierende Feld über die größere Fläche aufrechtzuerhalten. Um die Divergenz über etwas von der Größe des Körpers aufrechtzuerhalten, ist vermutlich zunächst ein stärkerer Magnet erforderlich - schwer abzuschätzen, wie viel stärker (Verhältnis der Durchmesser?). Deshalb glaube ich, dass die Größe des Magneten enorm wäre.
Wie viel Magnetfeld wird benötigt, um einen Menschen zum Schweben zu bringen? [Duplikat]
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