Frage bzgl. Magnetkraft und Stahlkugel

09/12/2009 - 08:29 von Mark T. | Report spam
Hallo,

ich habe folgende Frage:

Wie berechne ich die Kraft die nötig ist, um eine Stahlkugel die an einem
Ende eines Stabmagneten hàngt langsam (also unter Vernachlàssigung der
Induktion) parallel zu diesem zu bewegen. Die Flàche des Stabmagneten an dem
die Kugel hàngt, soll dabei parallel bzw. tangential zur Erdoberflàche
liegen.
Gegeben sollen alle nötigen Größen sein, also alle relevanten Eigenschaften
der Stahlkugel und des Magneten sowie g.

Bin kein Schüler oder Student, sondern ein Erwachsener der schon eine Weile
aus der Schule raus ist, daher genügt mir auch eine Formel mit kurzer
Erklàrung.

Danke und Grüße
Mark
 

Lesen sie die antworten

#1 Roland Franzius
09/12/2009 - 08:55 | Warnen spam
Mark T. schrieb:
Hallo,

ich habe folgende Frage:

Wie berechne ich die Kraft die nötig ist, um eine Stahlkugel die an
einem Ende eines Stabmagneten hàngt langsam (also unter Vernachlàssigung
der Induktion) parallel zu diesem zu bewegen. Die Flàche des
Stabmagneten an dem die Kugel hàngt, soll dabei parallel bzw. tangential
zur Erdoberflàche liegen.
Gegeben sollen alle nötigen Größen sein, also alle relevanten
Eigenschaften der Stahlkugel und des Magneten sowie g.

Bin kein Schüler oder Student, sondern ein Erwachsener der schon eine
Weile aus der Schule raus ist, daher genügt mir auch eine Formel mit
kurzer Erklàrung.



Deine Beschreibung ist nicht ganz klar und die zugehörigen
Lösungsansàtze für die Reibungskraft von Kugeln auf Oberflàchen nicht
ganz trivial.

http://www.springerlink.com/content...162607814/

Im einfachsten Fall misst man die Reib- oder Rollreibungskraft, die im
idealen Fall konstant und proportional zur resultienden Auflagekraft
sein sollte.

K = a(r) mu B^2 - b(r) m g

a(r) ist eine Konstante, die von Oberflàchenbeschaffenheit und
Kugelradius abhàngt. Die magnetische Anziehungskraft ist das Produkt aus
Induktion B des Magneten und der zu B'= mu B proportionalen effektiven
Magnetisierung der Kugel, die vom Radius der Kugel und ihrer
Permeabilitàt mu abhàngt.

Die Verringerung der Auflagekraft durch das Gewicht wirkt radiusabhàngig
auf die Größe der Berührungsflàche und der Magentisierung zurück, so
dass b(r) vermutlich auch von B abhàngt.

Mehr als Versuchstabellen und evtl einen Fit für r->a und b bei
verschiedenen Magnetfeldstàrken wird man theoretisch kaum zustandebringen.


Roland Franzius

Ähnliche fragen