ما هو الغطاء المغناطيسي؟
ا أعلىمغناطيسيالذي يحمل الاسم التجاري لـ ليفترون، هي لعبة تستخدم مبادئ القوة المغناطيسية و القصور الدوراني لرفع قمة أمام أعيننا.
مبدأ العمل بسيط: قاعدة تحتوي على ملف مغناطيس يستخدم السيراميك مع مجال مغناطيسي شديد الكثافة لصد مغناطيس (ينتج أيضًا من مادة خزفية) على شكل حلقة مثبتة في الأعلى. يتم محاذاة المجالات المغناطيسية الناتجة عن مكونين من اللعبة أعمدة متساوية ، بحيث يتم تفضيل القوة المغناطيسية الطاردة.
توازن Levitron دقيق ويحدث ارتفاعه على ارتفاع حوالي 4 سم من القاعدة. يمكن أن يصل تردد ثورة اللعبة إلى حوالي 20 دورة في الثانية ، إذا لا يتم محاذاة الجزء العلوي أفقيًا مع قاعدته أو يختلف تردد دورانه بشكل كبير ، هو يخسر ا الرصيد، تمامًا مثل الجزء العلوي التقليدي.
المواد المستخدمة لصنع المغناطيس هي السيراميك لمنع استقراء في السلاسلكهربائي في أجزائه المغناطيسية ، مما يقلل من تبديد طاقته الحركية.
كيف يعمل السقف المغناطيسي؟
يتم دعم القمة التقليدية بقوة عمودية ، والتي هي رد الفعل على ضغط من الطرف المعدني إلى السطح. هذه القوة العمودية هي طبيعي، تتشكل في نفس اتجاه الوزن ، مع الاتجاه المعاكس ونفس الوحدة.
وبالمثل ، من أجل حدوث الارتفاعات ، تتشكل القوة المغناطيسية على القمة في نفس اتجاه القوة. الوزن الذي يعمل عليه ، مع ذلك ، بالمعنى المعاكس ، ويجب بالضرورة أن يكون له نفس المعامل أو معامل قريب جدًا ؛ وإلا تفقد اللعبة توازنها وتسقط.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
تمنحه سرعة الدوران العالية للجزء العلوي خاصية الأشياء التي تكون في حالة دوران: o زمن من الجمود. هو مقدار الحركة المتعلقة بالدوران ويعمل كالتالي: كلما زادت سرعة الدوران للموبايل كلما كان توازنه أكثر ثباتا ، على غرار سلوك عجلات الدراجات والدراجات النارية في حركة.
نظرًا لأن القمة المغناطيسية غير مدعومة على الأرض ، فإن مدة حركتها الدورانية تطول ، لكن لا يدوم إلى الأبد: على الرغم من صغر حجمها ، إلا أن مقاومة الهواء تنتهي بتبديد جزء من طاقة الجهاز من خلال احتكاك.
عامل آخر مقيد للعبة هو درجة الحرارة وقت التشغيل: بعد قيمة درجة حرارة معينة ، يفقد المغناطيس مغنطيته ولم يعد له خصائص مغناطيسية. هذه درجة الحرارة تسمى درجة حرارة كوري.
ظاهرة الارتفاع المغناطيسي ، المسؤولة عن جعل Levitron مثيرة للاهتمام ، هي مبدأ تستخدمه العديد من التقنيات ، مثل القطارات التي تطفو على مساراتها بسبب التنافر أو التجاذب بين الأقطاب المغناطيسية. وبالتالي ، فإن القمم المغناطيسية هي دعوة لمشاهدة هذه الظاهرة الفيزيائية ذات الأهمية العلمية والتكنولوجية الكبيرة.
*اعتمادات الصورة:ماجيتك
بقلم رافائيل هيلربروك
تخرج في الفيزياء
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
هيلربروك ، رافائيل. "القمة المغناطيسية (ليفترون)" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.
