¿Son los metales más pesados debido a la tierra ' s magnéticos?

Question

No metálicos objetos son atraídos a la Tierra debido a la gravedad. Por lo que el peso de objetos no metálicos pueden ser sólo depende de su masa.

En el otro lado de los metales puede ser atraído por el campo magnético de la Tierra, con la Tierra y actúa como un imán gigante, causando que los metales de peso más de lo que normalmente debería.

En otras palabras, el peso de los metales y objetos magnéticos sería la suma de la fuerza magnética, además de la fuerza de la gravedad, ¿es correcto?

Si ese efecto es cierto, sería más claro como vamos más cerca de los polos magnéticos, y los metales pesaría diferentes en diferentes lugares de la Tierra?

Answer 1

La reformulación de su pregunta: ¿los metales sentir una fuerza de atracción a la tierra debido a que el campo magnético de la tierra - y hace que la fuerza depende de la posición en la tierra?

No es el campo magnético en sí mismo que causa la atracción, es el gradiente del campo magnético. En un campo magnético uniforme obtendrá algunos de magnetización (más en los materiales ferromagnéticos), y en general habrá un par como el momento dipolar en el material que se intenta alinearse con el campo magnético externo. Este es el principio detrás de un compás magnético, pero en sí mismo no da como resultado una fuerza neta (del tipo de las que se podría medir en la balanza).

En una aplicación no uniforme de campo,

$$F = (\mu \cdot \nabla) B$$

Ahora con el campo magnético de un dipolo de escala aproximadamente con $\frac{1}{r^3}$, sabemos que la pendiente será de aproximadamente $3B/r$. Desde $r$ es el radio de la tierra, dividiendo $B$ por un gran número de hace un muy, muy pequeño número. Y debido a que está tomando el producto escalar, con la magnetización que se alinea con el campo magnético y la inclinación en ángulo recto (en el ecuador), va a ser cero. Pero al acercarse a los polos, la magnetización y el gradiente se empiezan a alinear un poco.

Así que sí, habrá una fuerza sobre los objetos ferromagnéticos debido a que el campo magnético de la tierra, y que la fuerza los cambios de la posición en la tierra - más cerca de los polos magnéticos, el más pequeño cerca de la línea ecuatorial. Pero va a ser absolutamente pequeña, y usted tendrá un tiempo muy difícil de medir.

Answer 2

Floris la respuesta que le da una excelente descripción de las fuerzas que estaría presente en ambos magnético y el campo gravitacional, mientras que MaxGraves la Respuesta que le da una clara y cuidadosa discusión de cómo se debe utilizar la palabra de peso.

En más el espíritu de MaxGraves la Respuesta, algo que me parece un poco pedante, pero puede ser interesante para usted es la siguiente: por la fuerza del campo magnético de la después de haber sido creado dentro del cuerpo, el cuerpo "contiene una" energía de la génesis del campo magnético $\frac{1}{2}\,\,B_\oplus^2\,V/\mu$ (la energía necesaria para configurar el campo dentro del cuerpo), donde $B_\oplus$ es de la Tierra de la inducción magnética y $\mu$ el material magnético constante. Para los núcleos ferromagnéticos, esta será de la orden de $1000\,\mu_0$ o más. $V$ es el cuerpo del volumen.

Así, el cuerpo - a un minuto de grado - en realidad se siente una mayor fuerza de gravedad, debido a su ahora minuciosamente un mayor contenido energético. El extra gravitacional (= inercial), la masa adquiere debido a este exquisito pequeño efecto es $E/c^2\approx\frac{1}{2}\,B_\oplus^2\,V/(c^2\,\mu)$. Para que un cuerpo con $\mu=1000\,\mu_0$, un volumen de $10^{-3}{\rm m^3}$ (un litro) y, teniendo en $H_\oplus$ $50\mu T / \mu_0$ obtenemos un aumento de la masa de

$$(5\times10^{-5})^2\times 10^{-3} /(2000\times4\pi\times10^{-7}\times 9\times 10^{16}){\rm kg}\approx10^{-26}{\rm kg}$$

es decir, sobre la misa de diez protones, o uno de boro núcleo!

Answer 3

Creo que la definición comúnmente aceptada de peso es

"la fuerza de atracción gravitacional que la tierra ejerce sobre su cuerpo"

La Física de la universidad, Young y Freedman, 11ª edición, página 120

Así que yo diría que no, el peso no puede ser afectado por los campos electromagnéticos, por la verdadera definición de peso.

Si por el peso que significa que el número de lectura de una escala estándar, entonces seguro. Imaginar la colocación de un imán debajo de la mesa que una escala es sentarse y, a continuación, despliegue de un objeto magnético. Se podría leer de manera diferente que sin el imán. El campo magnético de la tierra es muy débil en comparación con la mayoría de los imanes que están acostumbrados a tratar con el, así que yo apostaría a que la diferencia sería insignificante y, probablemente, no perceptible por la mayoría de los instrumentos si sólo teniendo en cuenta el campo magnético de la tierra.

Answer 4

http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf
http://periodictable.com/Properties/A/MolarMagneticSusceptibility.html
Magnético succeptibilities.

Muchos metales comunes son diamagnéticos, $\chi_{\text{molar}}$, $10^{-6}$cm$^3$mol$^{-1}$: Cu -5.46, Zn -9.15, Ga -21.6, Cd -19.7, En -10.2, Como(gris) -5.6, Ag -19.5, Te -38, Sn(gris) -37.4, Au -28, Hg -33.5, Tl -50 Pb -23, Bi -280.1 son repelidos por un campo magnético.

De cualquier manera, el efecto es en general pequeño en un ligeramente divergentes 0.4 gauss campo. Obvias excepciones son los ferromagnetos y el más fuerte paramagnets. El más fuerte diamagnets/gramo son de grafito paralela a su plano de grafeno y el bismuto.

Answer 5

Usted parece ser una víctima de la confusión común entre los términos de peso, la gravedad y la gravitación.

La primera de las similitudes. Involucran a las fuerzas y aceleración.

Las diferencias.

• El peso es la SUMA de todos hacia arriba y hacia abajo de las FUERZAS independientemente de sus orígenes y puntos de acción. El peso es, esencialmente, el apoyo o la oposición de la fuerza necesaria para mantener algo de movimiento (en realidad acelerar) hacia arriba o hacia abajo en relación a un cuerpo planetario.
• La gravedad es la suma de todos hacia arriba y hacia abajo ACELERACIONES hacia o lejos de un cuerpo planetario. Usted puede haber oído hablar de gravedad cero o negativo g. Estos no son realmente la ausencia o reversión de la gravedad; son simplemente un conjunto de fuerzas hacia arriba que anular o superar la habitual a la baja de las fuerzas.

El peso es simplemente masa x gravedad W_F = m.g

• La gravitación es una fuerza única que se produce entre toda la materia. La gravitación no tiene upwardness o downwardness. Gravitacional es simplemente una ÚNICA fuerza que existe entre dos objetos en virtud de su masa y la distancia. La gravitación NO ES una suma de fuerzas; es una de las fuerzas o de la fuerza de los mecanismos que existen junto a la mecánica, las fuerzas eléctricas y magnéticas.

Cuando un gran cuerpo planetario, tales como la tierra está involucrado, el principal componente de peso y la gravedad es debido a que el planeta de la gravitación; los otros componentes pueden ser

• empuje que nota - las fuerzas debido a la inmersión en un fluido (líquido o gas),
• soporte mecánico,
• aerodinámica o las fuerzas hidrodinámicas (arrastre y elevación por el movimiento de aire o el movimiento de los líquidos),
• magnéticos y eléctricos de las fuerzas debido a las rocas magnéticas en la tierra y las fuerzas eléctricas en el aire, el espacio, el suelo o en el techo,
• vertical de fuerzas centrípetas como los de escalada vehículos, aviones, columpios etc.

El principal aspecto de interés en el peso y la gravedad es la naturaleza vertical de la fuerza neta. Obviamente, el término vertical es relativo y es por eso que el peso y la gravedad sólo se definen en relación con un gran cuerpo libre como un planeta.

Esencialmente, el peso depende de donde son, lo que son, de lo que llevas y cómo se están moviendo. El peso y la gravedad es ligeramente menor en el ecuador que en los polos debido a la tierra de la protuberancia y el mayor de la fuerza centrípeta (debido a que la tierra gira).

Los cambios de peso ligeramente (y despreciablemente) como la Luna o el Sol pasa por encima o debajo de los pies y esta es la causa de las mareas. Las mareas altas se producen en aproximadamente el tiempo cuando la acción gravitacional del Sol o de la Luna hace que el peso del agua del océano a reducir.

Una medición de la presión atmosférica es esencialmente una medida del peso del aire sobre el barómetro. Desde cambios de presión de aire, entonces el peso ejercido por el aire también cambios (insignificante, excepto en las alturas o en el mar profundo buceo).

La fuerza gravitatoria de un remolque que actúa sobre un insecto no puede ser denominado como el peso o la gravedad , pero sí contribuir a que el peso de los insectos en relación a la tierra. Una parte de su peso en la tierra es debido a que el Sol tira de ti hacia arriba cuando la sobrecarga o hacia abajo a la medianoche). El campo eléctrico de su propio cuerpo es lo suficientemente fuerte como para contrarrestar el peso de las partículas de polvo y es por eso que se pegan a la piel.

Los fuertes vientos y las aguas de la inundación levantar objetos, causando una reducción en el peso (no la gravitación) a través de la adición de la fuerza hacia arriba de los componentes. La presencia de un campo magnético y eléctrico de las rocas y no causar cambios notables en el peso. En algunos lugares, esto hace que los objetos a rodar cuesta arriba, geográficamente, aunque en realidad están a rodar cuesta abajo en términos de la gravedad, el peso y la energía potencial. Es como un clavo de acero sido atraídos cuesta arriba por un imán.

La presencia de los polos magnéticos en los polos geográficos puede causar una ligera variación en el peso, pero el efecto sería dos débiles para verificar. Sustancias como el agua es repelida y pesan menos, mientras que objetos magnéticos forma más. Imanes pesaría más o menos dependiendo de los polos que se enfrenta hacia los polos de la tierra. Estos cambios en el peso son probablemente débil para ser medido fuera de los márgenes de error debido a otras influencias.