• 締切済み

ローレンツ力

ローレンツ力を使って物を飛ばす一種のエアガンのような物作りたいのですが、磁石に1250ガウスのフェライト磁石を使った場合、どのようにすれば十分な飛距離(射程5Mはほしい)を得られるでしょうか。

みんなの回答

  • leo-ultra
  • ベストアンサー率45% (228/501)
回答No.2

#1です。あ、そういう配置ですか? 僕は電子かなにかがローレンツ力で回転するイメージでした。 いけそうな気もしますね。 高2ですか? それじゃちょっと計算は難しいかもしれませんね。時間があったら計算してみます。

X0Xyuki
質問者

お礼

わざわざすみません^^; 助かります

  • leo-ultra
  • ベストアンサー率45% (228/501)
回答No.1

ローレンツ力は式F=qvxBから分かるように 外積の関係です。 作用する力の向きは速度の方向と直角です。ですから、「ローレンツ力は飛ばされる“弾丸”を加速しません。単に弾丸の方向が変わるだけです。 つまりローレンツ力だけでは「物体を飛ばすこと」はできません。あらかじめ他の方法で弾丸を飛ばして、それを曲げるだけです。 さらに「弾丸」がある程度電荷をもっている必要があります。どのくらい電荷が必要かは、上の式から見積もれるのではないでしょうか?

X0Xyuki
質問者

補足

アルミ製のパイプのレールを用意して、左右それぞれを電極にします。で、その上のところにN極を下にした状態で磁石をレールから離してつるしておきます。下にも同様にN極を下にした状態で磁石をおいておきます。レールの上にアルミ製の玉を乗せ、電流を流すと・・・。飛びませんかね^^; いろいろ調べたのですが、ローレンツ力の計算の仕方がよく理解できません。まだ高2なんでそれに関しての知識は「フレミング左手の法則を使用できる」のみです。 フレミング左手の法則の実験用の器具(12500ガウス磁石使用、安定化電源使用)を用いて、何A流したとき、電気を流した物体はどれくらいの速さで動くか。みたいな型(?)がいくつかあるといいのですが。。。 後は距離に比例すると思うので、私にも計算できます。 こういうのエネルギーの変換効率(?)っていうんですかね。

関連するQ&A

  • ローレンツ収縮の計算がうまくできないのです

    ローレンツ収縮の計算がうまくできないのです いつもお世話になります。 ローレンツ収縮 L' = L√(1-v^2/c^2) の式で、 1mの棒が、光速の70パーセントで走った場合、 私が計算すると、棒の長さが 0,714mになります。 私は本当の答えは、0,454mになると思うのですが、どちらが正解なのでしょうか?。 お分かりの方がいらっしゃいましたら教えてください。 ちなみに、0,454mの根拠は、 100パーセントを90度にしたら、70パーセントは63度になります。 COS63=0,454だからと思ってるからです。 すみませんが宜しくお願い致します。

  • 円を動くときのローレンツ収縮。について。

    これは単純な数学の質問だと思ったので数学カテゴリーに聞きたくなりました。 ローレンツ収縮は、進行方向に縮みます。 もしも、直線で1光年の距離を観測者が光速の80%で動くと、観測者にとって、その距離は0.6光年になります。 いま、円周が1光年の円を、観測者が光速の80%で動く場合、観測者にとっての1周の距離はどうなるのでしょうか。 私が思うに、 観測者からの見た目では、進行方向だけが縮むので、自分の付近は縮み、遠方(90度の付近)は、あまり縮んでいないと思います。 しかし、これは見た目であって、観測者は常にローレンツ収縮が大きい部分だけを動きます。(ローレンツ収縮が少ない部分は常に観測者から逃げていきます) そうすると、やっぱり、1周の距離は0.6光年ではないかという感じもします。確証は持てません。 どうなんでしょうか。

  • 磁石の単位

    フェライト磁石で、吸着率(N)40.0 磁束密度(T)0.10と商品に記載されていますが、この商品のガウスはいくらでしょうか?よろしくお願いします。

  • 電磁誘導の法則とローレンツ力は矛盾するのでは?

    電磁誘導の法則(マクスウェルの方程式)とローレンツ力は矛盾すると思うのですがどうでしょうか? 【図の説明】 棒磁石が垂直に置かれ、棒磁石の軸の中心上に辺a,b,c,dからなる巨大なコイルがあります。 コイルを水平方向に速度vで微小距離移動します。 【比較検討】 電磁誘導ではdφ/dtがゼロなのでコイルに電圧は発生しません。 ローレンツ力では辺c内の電子に力F=q・(v×B)が働きます。他の辺の電子には力は働きませんので、コイルには電圧が発生します。 【質問】 上記比較検討の誤り箇所を指摘して下さい。

  • ローレンツ変換の直観的理解について

    お世話になります。 Aに対してBが速度vで等速運動しているとき、 k = √(1-(v/c)^2) (< 1) とすると、 Bにとっての1[m], 1[s], 1[kg]は、 Aにとっては k[m], 1/k[s], 1/k[kg] というのは合っていますでしょうか? 合っているとすると、距離がk倍に縮むのに対して 時間は1/k倍に伸びています。 一方、ローレンツ変換の式 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%84%E5%A4%89%E6%8F%9B を見ると、距離も時間もk倍(1/γ倍)に 縮むように見えます。 (t'=・・・、x'=・・・の式を t=・・・、x=・・・ の形に変形するとγが分母に来るので) どう理解すればよいのでしょうか?

  • フロッピーとネオジム磁石

    フロッピーとネオジム磁石を同じ場所に保管する場合、何センチ離せばよいでしょうか? フロッピーとネオジム磁石の間は何もなく ネオジム磁石は3000ガウス×8個

  • 電磁石についてお尋ねします。

    電磁石の両サイドをステンレス(SUS304,厚0.2mm)で密着させます。密着させた部分から 1.5mの位置で0.015T(150ガウス),600KHZの環境にしたいのです。 ステンレスに代わるものでも構いません。ただ、-50℃に耐える、錆びないことが条件です。 1、この場合電磁石の表面磁束は何T位が良いでしょうか? 2、0.015T,600KHZの及ぼす範囲は、密着面からどの位でしょうか?(例えば半径何m) 3、ステンレスより良いものがありますでしょうか? 市販の電磁石を買い、あることにテストしようと思っています。 よろしくお願い申し上げます。                    

  • カミナリが落ちる危険性がないか

    市販で買ったカラスや鳥よけの、風車式のものを、屋根に 取り付けたいのですが(千円弱)。強力磁石(1200ガウス)×2個がついてあります。 1200ガウスとか、そういうもので、カミナリのときは 影響はどうなのでしょうか? ちなみに、近く30メートル位にそうあつせん?があるところにはすんでいます。 また、作った会社のtelがつながらないので、問い合わせができませんでした。 心配はないか、わかる方いらしたら、教えてください。

  • 磁石の磁束方向について

     永久磁石と強磁性体の間に電気コイルを配置し、発生するローレンツ力を強磁性体に伝搬させる実験を行っています。発生するローレンツ力は、強磁性体内に垂直に伝搬するのですが、この方向を傾けた状態で実験が行えないかと考えています。  そのためには、永久磁石を強磁性体に接触させた時の強磁性体内の磁束方向(密度分布)を様々な状態に変えたいのですが、この場合磁石の形状を変えることで変化が伴うのでしょうか。例えば、円柱型磁石(磁力厚み方向)の形状を、片方の直径を大きくすると、強磁性体内の磁束方向は変わるのでしょうか。  出来れば、ローレンツ力の方向を強磁性体内のある一点に集中させるような事が出来るのであれば助かります。  宜しくお願い致します。

  • フェライトマグネットの減磁について

    フェライトマグネットの永久磁石って『永久』ってあるのに 実際は減磁するんでしょう? どういう場合に減磁が起こるの? またもう一度着磁すれば元の磁力に戻るの? 誰か詳しい人教えてください。