悬停

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悬停是将物体保持在高处稳定位置的过程,无需通过任何物理接触提供机械支撑。 悬停是通过提供一个向上的力来抵消重力的拉力,加上一个较小的稳定力来实现的,只要它离原位有一小段距离,就会将物体推向原位。力可以是基本力,例如磁力或静电力,也可以是反作用力,例如光学力、浮力、空气动力或流体动力。悬浮不包括漂浮在液体表面,因为液体提供直接的机械支撑。悬浮不包括昆虫、蜂鸟、直升机、火箭和气球的悬停飞行,因为该物体...

悬停

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悬停是将物体保持在高处稳定位置的过程,无需通过任何物理接触提供机械支撑。

悬停是通过提供一个向上的力来抵消重力的拉力,加上一个较小的稳定力来实现的,只要它离原位有一小段距离,就会将物体推向原位。 力可以是基本力,例如磁力或静电力,也可以是反作用力,例如光学力、浮力空气动力或流体动力。悬浮不包括漂浮在液体表面,因为液体提供直接的机械支撑。 悬浮不包括昆虫、蜂鸟、直升机、火箭和气球的悬停飞行,因为该物体提供自己的反重力。

物理

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悬停需要一个向上的力来抵消物体的重量,这样物体就不会掉落(向下加速)或上升(向上加速)。 为了位置稳定,悬浮物体的任何小位移都必须导致相反方向的力的小变化。 力的微小变化可以通过梯度场或主动调节来实现。 如果物体受到干扰,它可能会围绕其最终位置振荡,但由于阻尼效应,它的运动最终会减少到零。

悬停技术是物理研究中的有用工具。 例如,悬浮方法可用于高温熔体特性研究,因为它们消除了与容器反应的问题并允许熔体深度过冷。 无容器条件可以通过用悬浮力抵抗重力而不是让整个实验自由落体来获得。

磁悬浮

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磁悬浮是最常见和最常用的悬浮形式。

抗磁性材料通常用于演示目的。 在这种情况下,返回力出现在与屏蔽电流的相互作用中。 例如,超导样品可以被视为完美的抗磁体或理想的硬超导体,很容易在周围的外部磁场中悬浮。 超导体首先被强烈加热,然后用液氮冷却以悬浮在抗磁铁的顶部。 通过反磁悬浮在非常强的磁场中,即使是小的活体动物也能悬浮。

热解石墨的薄方块放在四个立方体磁铁上方,北极形成一个对角线,南极形成另一个对角线,可以悬浮热解石墨。 研究人员甚至成功地悬浮了被顺磁流体包围的(非磁性)液滴。 这种反磁悬浮的过程通常被称为磁-阿基米德效应。

磁悬浮正在开发用于运输系统。 例如,磁悬浮列车包括由大量磁铁悬浮的列车。 由于导轨上没有摩擦,它们比轮式公共交通系统更快、更安静、更平稳。

电动悬架使用交流磁场。

静电悬浮

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在静电悬浮中,电场用于抵消重力。 一些蜘蛛将丝射向空中以驾驭地球的电场。

气动悬浮

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在空气动力悬浮中,悬浮是通过将物体漂浮在由物体产生或作用在物体上的气流上来实现的。 例如,一个乒乓球可以通过吸尘器吹出的气流漂浮起来。 有了足够的推力,可以使用这种方法悬浮非常大的物体。

气膜悬浮

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该技术通过将物体漂浮在气体流过多孔膜形成的薄气膜上,从而使物体能够抵抗重力悬浮。 使用这种技术,高温熔体可以保持清洁免受污染并过冷。 一般用法中的一个常见示例包括空气曲棍球,其中冰球被一层薄薄的空气举起。 气垫船也使用这种技术,在它们下方产生大面积的高压空气。

悬停

声悬浮

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声悬浮使用声波来提供悬浮力。

光学悬浮

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光悬浮是一种利用光子动量转移(辐射压力)产生的向上力使材料抵抗重力向下悬浮的技术。

浮力悬浮

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高压气体的密度可能超过某些固体的密度。 因此,它们可用于通过浮力悬浮固体物体。 惰性气体因其非反应性而被优选。 氙是密度xxx的非放射性惰性气体,为 5.894g/L。 氙已用于在 154atm 的压力下悬浮聚乙烯

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  1. 悬停
  2. 物理
  3. 磁悬浮
  4. 静电悬浮
  5. 气动悬浮
  6. 气膜悬浮
  7. 声悬浮
  8. 光学悬浮
  9. 浮力悬浮

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