Hvad er den magnetiske top?
O topmagnetisk, der bærer handelsnavnet Levitron, er et legetøj, der bruger principperne for magnetisk kraft og af rotationsinerti at gøre en top svæve foran vores øjne.
Arbejdsprincippet er simpelt: en base, der indeholder en magnet keramik og med et meget intenst magnetfelt bruges til at afvise en magnet (også produceret i keramisk materiale) i form af en ring installeret i toppen. De magnetiske felter, der genereres af legetøjets to komponenter, er tilpasset stænger lig, så den frastødende magnetiske kraft begunstiges.
Levitrons balance er delikat, og dens levitation sker i en højde på ca. 4 cm fra basen. Legetøjets omdrejningsfrekvens kan dog nå op på ca. 20 omdrejninger pr. Sekund, hvis toppen er ikke vandret justeret med basen, eller dens rotationsfrekvens varierer meget, han mister O balance, ligesom en konventionel top.
Det materiale, der bruges til at fremstille magneterne, er keramisk for at forhindre, at induktion i kæderelektrisk i dets magnetiske dele, hvilket mindsker spredningen af dets kinetiske energi.
Hvordan fungerer den magnetiske top?
Den konventionelle top understøttes af en lodret kraft, som er reaktionen på kompression fra den metalliske spids til overfladen. Denne lodrette kraft er Normal, dannet i samme retning som vægten, med den modsatte retning og det samme modul.
For at levitation skal forekomme, dannes den magnetiske kraft på toppen ligeledes i samme retning som kraften. vægt, der virker på den, dog med den modsatte forstand, og nødvendigvis skal have et modul, der er lig med eller meget tæt på det; Ellers mister legetøjet sin balance og falder ned.
Topens høje rotationshastighed giver den en egenskab af objekter, der er i rotationsbevægelse: o tid af inerti. Det er mængden af bevægelse relateret til rotationer og fungerer som følger: jo højere rotationshastighed af mobilen, jo mere stabil vil dens balance være på samme måde som hjulene på cykler og motorcykler i bevægelse.
Da den magnetiske top ikke understøttes på jorden, forlænges varigheden af dens rotationsbevægelse, men ikke varer evigt: selvom det er lille, ender luftmotstanden med at sprede en del af enhedens energi gennem friktion.
En anden begrænsende faktor for legetøjet er temperatur driftstid: Efter en bestemt temperaturværdi mister magneterne deres magnetisering og har ikke længere magnetiske egenskaber. Denne temperatur kaldes Curie temperatur.
Fænomenet magnetisk levitation, der er ansvarlig for at gøre Levitron så interessant, er et princip, der anvendes af flere teknologier, såsom tog som flyder på deres spor på grund af frastødning eller tiltrækning mellem magnetiske poler. Således er magnetiske toppe en invitation til at se dette fysiske fænomen med stor videnskabelig og teknologisk interesse.
*Billedkreditter:Magitek
Af Rafael Hellerbrock
Uddannet i fysik
Kilde: Brasilien skole - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm