¿Qué es la tapa magnética?
O cimamagnético, que lleva el nombre comercial de Levitron, es un juguete que utiliza los principios de fuerza magnética y de la Inercia rotacional para hacer levitar un trompo ante nuestros ojos.
El principio de funcionamiento es simple: una base que contiene un imán cerámica y con un campo magnético muy intenso se utiliza para repeler un imán (también producido en material cerámico) en forma de anillo instalado en la parte superior. Los campos magnéticos generados por los dos componentes del juguete están alineados con postes iguales, de modo que se favorece la fuerza magnética repulsiva.
El equilibrio de Levitron es delicado y su levitación se produce a una altura de aproximadamente 4 cm desde la base. La frecuencia de revolución del juguete puede alcanzar unas 20 revoluciones por segundo, sin embargo, si la parte superior no está alineada horizontalmente con su base o su frecuencia de rotación varía mucho, él pierde O equilibrio, como una tapa convencional.
El material utilizado para fabricar los imanes es cerámico para evitar la
inducción en cadenaseléctrico en sus partes magnéticas, disminuyendo así la disipación de su energía cinética.¿Cómo funciona la tapa magnética?
La parte superior convencional está soportada por una fuerza vertical, que es la reacción a la compresión desde la punta metálica hasta la superficie. Esta fuerza vertical es la Normal, formado en la misma dirección que el peso, con la dirección opuesta y el mismo módulo.
De manera similar, para que ocurra la levitación, la fuerza magnética en la parte superior se forma en la misma dirección que la fuerza. peso que actúa sobre él, sin embargo, en sentido contrario, y debe tener necesariamente un módulo igual o muy próximo a él; de lo contrario, el juguete pierde el equilibrio y se cae.
La alta velocidad de rotación de la tapa le confiere una propiedad de los objetos que están en movimiento de rotación: o hora de inercia. Es la cantidad de movimiento relacionado con las rotaciones y funciona de la siguiente manera: cuanto mayor es la velocidad de rotación del móvil, más estable será su equilibrio, al igual que el comportamiento de las ruedas de bicicletas y motos en movimiento.
Como la tapa magnética no se apoya en el suelo, la duración de su movimiento de rotación se prolonga, pero no dura para siempre: aunque sea pequeña, la resistencia del aire termina disipando parte de la energía del dispositivo a través del fricción.
Otro factor limitante del juguete es la temperatura tiempo de funcionamiento: después de un cierto valor de temperatura, los imanes pierden su magnetización y dejan de tener propiedades magnéticas. Esta temperatura se llama Temperatura curie.
El fenómeno de la levitación magnética, responsable de hacer que Levitron sea tan interesante, es un principio utilizado por varias tecnologías, como trenes que flotan sobre sus huellas debido a la repulsión o atracción entre los polos magnéticos. Así, las cimas magnéticas son una invitación a contemplar este fenómeno físico de gran interés científico y tecnológico.
*Créditos de imagen:Magitek
Por Rafael Hellerbrock
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm