以前、NHKの教育番組でやっていたのですが、銅でできた直径4cmくらい長さ30cmくらいの円筒があり、それを垂直に立てます。そこに十分円筒を通り抜けられるくらいの大きさの磁石を円筒の中を自然落下をさせるとどうなるかというものです。もちろん、磁石は銅にはくっつきません。実験の結果は、なんとゆっくり円筒の中を落ちていくというものでした。なぜ、磁石は銅にはくっつかないのに、落下速度が落ちるのでしょうか?原因がさっぱりわかりません。わかる方いたら教えてください。

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A 回答 (5件)

「電磁誘導」という現象による効果です。


電磁誘導というのは簡単にいうと
「電気を通す物体(導体)の近くで磁石を動かすと、導体に電流が生じて一時的に電磁石になる」
という現象です。
銅は導体ですから、空洞内をネオジムのような強力な磁石を落とすと、磁石が通過した部分が磁化するんですね。
このため、周囲の円筒から磁石を引っぱる力が生じて、落下速度がゆっくりになるんです。
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有限の伝導率を有する銅の場合は「ゆっくり落ちる」ぐらいで済みますが、


超電導体だと、全く止まってしまったりして・・・(マイスナー効果)

原理的には同じ事のように思えますが(>もっと詳しい人)

参考URL:http://www.city.yokohama.jp/yhspot/ysc/ysc/noda/ …
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もう少し補足します。


誘導電流は、落下速度が速いほど強くなり、落下を妨げる力も強くなります。
そこで、落下速度が遅くなると電流は少なくなり落下を妨げる力も小さくなります。電流が少なくなると落下速度は速くなります。
このようなことで、適当にバランスしたゆっくりした速さで落下することになります。

ちなみに、この電磁誘導は、発電機やモーターの原理となっています。
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以下の回答に補足します


電磁誘導によって、銅の円筒に誘導電流が流れるのですが
その誘導電流は円筒の周りに、円筒にコイルを巻くような方向に電流が流れます
そしてその誘導電流によって、こんどは円筒の中(中空の部分)を磁石の磁極と逆方向に磁力が生じます
磁石の落下方向と逆に力(磁力)が生じるので、磁石はゆっくりになる(自由落下しない)のです

ちなみに、円筒が磁力を持つのではなく、円筒の中が磁力を持つのですから、磁石は円筒に引きつけられないのです
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No.1のかたの説明とおりです。


数年前に 竹橋の科学技術館で 「磁石」の特集みたいなのをやってて そこに ネオジムがありました。(こどもと行ったのですが)

実際に 実験すると スゴイ不思議でした。だって 金属を銅管の中に落とすとゆっくりと落ちるんですよ!!こどもは それほど ビックリではなかったようですが、固い頭のオヤジには 衝撃的でした。
論理的には 当然なのですが とても 「奇妙」でした。

ハハ 回答になっていませんね。
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>Aの底面にかかる圧力は1010gw/cm^2ということになるのですか?

「Aの底面にかかる圧力」の意味がAの内面の底の部分にかかる圧力という意味であればそういうことになります。
ただし容器ごと秤に乗せた場合は容器の重さ+水の重さがかかってきます。
容器の底面から秤にかかる力を面積で割った値は水の圧力とは異なります。
上の方で容器の首が細くなっていれば容器の壁に上向きの圧力成分が生じます。底面に加わる下向きの力と容器の壁に加わっている上向きの力の差し引きが秤にかかっていく力です。

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