Τι είναι η μαγνητική κορυφή;
Ο μπλουζαμαγνητικός, που φέρει την εμπορική ονομασία του Λεβιτόν, είναι ένα παιχνίδι που χρησιμοποιεί τις αρχές του μαγνητική δύναμη και του περιστροφική αδράνεια για να φτιάξουμε μια κορυφή μπροστά στα μάτια μας.
Η αρχή λειτουργίας είναι απλή: μια βάση που περιέχει ένα μαγνήτης κεραμικό και με πολύ έντονο μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιείται για να απωθεί έναν μαγνήτη (παράγεται επίσης σε κεραμικό υλικό) με τη μορφή δακτυλίου εγκατεστημένου στην κορυφή. Τα μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από τα δύο συστατικά του παιχνιδιού είναι ευθυγραμμισμένα πόλους ίσο, έτσι ώστε η απωθητική μαγνητική δύναμη να ευνοείται.
Η ισορροπία του Levitron είναι λεπτή και η ανύψωσή της συμβαίνει σε ύψος περίπου 4 cm από τη βάση. Η συχνότητα περιστροφής του παιχνιδιού μπορεί να φτάσει περίπου 20 περιστροφές ανά δευτερόλεπτο, ωστόσο, εάν η κορυφή δεν είναι οριζόντια ευθυγραμμισμένη με τη βάση της ή η συχνότητα περιστροφής της ποικίλλει σημαντικά, αυτός χάνει Ο ισορροπία, ακριβώς όπως μια συμβατική κορυφή.
Το υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των μαγνητών είναι κεραμικό για την αποτροπή του επαγωγή σε αλυσίδεςηλεκτρικός στα μαγνητικά μέρη του, μειώνοντας έτσι τη διάχυση της κινητικής της ενέργειας.
Πώς λειτουργεί η μαγνητική κορυφή;
Η συμβατική κορυφή υποστηρίζεται από μια κάθετη δύναμη, η οποία είναι η αντίδραση στο συμπίεση από το μεταλλικό άκρο στην επιφάνεια. Αυτή η κάθετη δύναμη είναι η Κανονικός, σχηματίζεται στην ίδια κατεύθυνση με το βάρος, με την αντίθετη κατεύθυνση και την ίδια μονάδα.
Παρομοίως, για να συμβεί η ανύψωση, η μαγνητική δύναμη στην κορυφή σχηματίζεται στην ίδια κατεύθυνση με τη δύναμη. βάρος που ενεργεί σε αυτό, ωστόσο, με την αντίθετη έννοια, και πρέπει απαραιτήτως να έχει μια ενότητα ίση ή πολύ κοντά σε αυτήν. Διαφορετικά, το παιχνίδι χάνει την ισορροπία του και πέφτει.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
Η υψηλή ταχύτητα περιστροφής της κορυφής του δίνει μια ιδιότητα αντικειμένων που βρίσκονται σε περιστροφική κίνηση: o χρόνος αδράνειας. Είναι η ποσότητα κίνησης που σχετίζεται με τις περιστροφές και λειτουργεί ως εξής: όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα περιστροφής του κινητού, τόσο πιο σταθερή θα είναι η ισορροπία του, παρόμοια με τη συμπεριφορά των τροχών ποδηλάτων και μοτοσικλετών κίνηση.
Καθώς η μαγνητική κορυφή δεν υποστηρίζεται στο έδαφος, η διάρκεια της περιστροφικής κίνησής της παρατείνεται, αλλά όχι διαρκεί για πάντα: παρόλο που είναι μικρό, η αντίσταση του αέρα καταλήγει να διαλύει μέρος της ενέργειας της συσκευής μέσω του τριβή.
Ένας άλλος περιοριστικός παράγοντας για το παιχνίδι είναι το θερμοκρασία Χρόνος λειτουργίας: μετά από μια συγκεκριμένη τιμή θερμοκρασίας, οι μαγνήτες χάνουν τη μαγνητισμό τους και δεν έχουν πλέον μαγνητικές ιδιότητες. Αυτή η θερμοκρασία ονομάζεται Θερμοκρασία κάρι.
Το φαινόμενο της μαγνητικής ανύψωσης, που είναι υπεύθυνο για να κάνει το Levitron τόσο ενδιαφέρον, είναι μια αρχή που χρησιμοποιείται από διάφορες τεχνολογίες, όπως τρένα που επιπλέουν στα ίχνη τους λόγω της απώθησης ή της έλξης μεταξύ μαγνητικών πόλων. Έτσι, οι μαγνητικές κορυφές είναι μια πρόσκληση για να δούμε αυτό το φυσικό φαινόμενο μεγάλου επιστημονικού και τεχνολογικού ενδιαφέροντος.
*Πιστώσεις εικόνας:Μαγκίτεκ
Από τον Rafael Hellerbrock
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
HELERBROCK, Ραφαέλ. "Μαγνητική κορυφή (Levitron)"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
