ferrofluid a magnetické piliny

Anonym Hukurah16.07.2014 13:22 Nahlásit
Ahoj.
Mám pár dotazů. Snad znáte ferrofluid a magnetické piliny. Nerozumím důvodu jejich uspořádání v magnetickém poli.
1) ferrofluid tvoří charakteristické hroty a údolí: prý je to z hlediska magnetické energie nejvýhodnější. proč? proč se prostě nenahrne ke zdroji magnetického pole?
2) magnetické piliny se uzpůsobují do mag. siločár. opět nerozumím proč. hádám, je to energeticky nejméně nákladné? :-) ale proč? proč se opět nenahrnou ke zdroji mag. pole?

díky

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Cenobita.16.07.2014 17:16 (Upr. 16.07.2014 17:20) Nahlásit
ad 1) platí působení gravitace a magnetické síly, navíc u ferrofluid se uplatňuje i povrchové napětí tekutiny (vody či jiné tekutiny, ve které je ferromagnetická látka rozptýlena)

ad 2) piliny se orientují podle siločar (samy piliny jsou magnetické, protože je pole zmagnetizuje) piliny ovšem mají konečnou hmotnost a ta spolu s gravitací vytváří na podložce tření, které brání tomu, aby se piliny "nahrnuly" k magnetu. Pokud by byly piliny ve vakuu a stavu beztíže tak by za nějaký konečný čas k magnetu docestovaly.

Ve vzduchu je navíc odpor prostředí, takže pokud se vyhodí do vzduchu piliny a odchytávají se magnetem, tak se všechny nezachytí, protože odpor prostředí a gravitace stále působí i na ty nejmenší částice (Brownův pohyb stále platí).
Anonym Hukurah16.07.2014 17:32 Nahlásit
OK, děkuji za vysvětlení pilin, už rozumím. Ale pořád mi tak nějak není jasný ferrofluid. Je to pro mě příliš obecné vysvětlení. Proč zrovna ty hroty? Proč se nenahrne k magnetu? Hroty nejsou OK z hlediska gravitace a povrchového napětí, vytváří zbytečně velké hodnoty sil. Ale u magnetické síly jsou naopak hroty nejefektivnější. Proč?
Cenobita.16.07.2014 18:25 (Upr. 16.07.2014 18:27) Nahlásit
Proč zrovna ty hroty? Hroty jsou průnikem dvou sil: sil koheze a sil magnetického pole (+ gravitace).
Anonym Hukurah16.07.2014 19:33 Nahlásit
Ok. Snad už tomu nějak rozumím, děkuji za pracné vysvětlování. Když jsem se nedávno ptal na pár otázek z hydromechaniky, uvědomila jsem si, že jsem nepochopil ještě jednu věc. Snad nebude vadit, když se zeptám zde, vy mi určitě odpovíte... doufám :-)

Mějme láhev s otvory naplněnou vodou. Když je uzavřená, voda nevytéká, ale když je otevřená, voda vytéká po parabolách.

Pokud jsem správně pochopila, v případě uzavřené lahve je atmosférický tlak u otvorů větší než hydrostatický tlak, tudíž voda nevytéká, ale je zatlačená dovnitř.
V případě otevřené lahve je atmosférický tlak u otvorů menší než hydrostatický tlak, tudíž voda vytéká, neboť hydrostatický tlak je vyvolán tíhovou silou a ta vodu táhne k zemi.

A přichází moje otázka, která mi v tom dělá nejasnost.
PROČ je v prvním případě atmosféricky tlak větší a v druhém menší? Co se změnilo sundáním víčka?
Anonym Rojotad16.07.2014 20:36 Nahlásit
Magnetické částečky, a nemusí to být pouze ferrofluid, se v magnetickém poli mag. polarizují. Vytvoří magnety už v mag. poli, a ty se přitahují/odpuzují navzájem, ještě nežli se dotknou primárního magnetu. Prostě se řetězí, vytváří dlouhá tenká "vlákna". Ta se orientují na primární magnet stejným pólem, čímž se mezi sebou odpuzují. To vytváří charakteristickou vlasovou strukturu, která je u ferrofluidu odlišná (oblejší) od železných pilin.
Plocha pólu magnetu, a plocha pólů zmagnetizovaných částic je v nepoměru. Prostě se tam nevejdou, tak se řetězit musí. Pochybuji, že samovolně se uspořádají do pravidelné koule, k tomu by potřebovali vnější sílu. Brownův pohyb na to (asi určitě) nebude stačit.

Odstraněním víčka se z uzavřené (oddělené) soustavy stane otevřená. Uzavřenou soustavou je míněn vzduch v lahvi nad hladinou. Pokud je tlak v rovnováze, tak otvory uzavírá povrchové napětí. Pokud tedy tlak nad hladinou je vyšší nežli povrchové napětí, tak bude voda vytékat, pokud je podtlak, tedy tlak ze atmosferický vyšší nežli povrchové napětí, tak bude přisáván/vtlačován do lahve vzduch. Odstranění vička zruší rovnováhu.
Přidat komentář do diskuze ▾