Cos'è la parte superiore magnetica?
oh superioremagnetico, che porta il nome commerciale di Levitron, è un giocattolo che utilizza i principi di forza magnetica e del inerzia rotazionale per far levitare una trottola davanti ai nostri occhi.
Il principio di funzionamento è semplice: una base contenente a magnete ceramica e con un campo magnetico molto intenso viene utilizzato per respingere un magnete (prodotto anch'esso in materiale ceramico) a forma di anello installato nella parte superiore. I campi magnetici generati dai due componenti del giocattolo sono allineati con poli uguale, per cui la forza magnetica repulsiva è favorita.
L'equilibrio del Levitron è delicato e la sua levitazione avviene ad un'altezza di circa 4 cm dalla base. La frequenza di rotazione del giocattolo può raggiungere circa 20 giri al secondo, tuttavia, se la parte superiore non è allineata orizzontalmente con la sua base o la sua frequenza di rotazione varia notevolmente, lui perde oh equilibrio, proprio come un top convenzionale.
Il materiale utilizzato per realizzare i magneti è la ceramica per evitare il induzione nel Cateneelettrico nelle sue parti magnetiche, diminuendo così la dissipazione della sua energia cinetica.
Come funziona il top magnetico?
Il piano convenzionale è sostenuto da una forza verticale, che è la reazione al compressione dalla punta metallica alla superficie. Questa forza verticale è la Normale, formato nella stessa direzione del peso, con la direzione opposta e lo stesso modulo.
Allo stesso modo, affinché si verifichi la levitazione, la forza magnetica sulla parte superiore si forma nella stessa direzione della forza. peso che agisce su di esso, però, con senso opposto, e deve necessariamente avere un modulo uguale o molto vicino ad esso; in caso contrario, il giocattolo perde l'equilibrio e cade.
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L'elevata velocità di rotazione del piano gli conferisce una proprietà degli oggetti che sono in movimento rotatorio: o tempo di inerzia. È la quantità di movimento relativa alle rotazioni e funziona come segue: maggiore è la velocità di rotazione del mobile, tanto più stabile sarà il suo equilibrio, analogamente al comportamento delle ruote di biciclette e motocicli in movimento.
Poiché il piano magnetico non è appoggiato a terra, la durata del suo movimento rotatorio è prolungata, ma non dura per sempre: anche se è piccola, la resistenza dell'aria finisce per dissipare parte dell'energia del dispositivo attraverso il attrito.
Un altro fattore limitante per il giocattolo è il temperatura tempo di funzionamento: dopo un certo valore di temperatura, i magneti perdono la loro magnetizzazione e non hanno più proprietà magnetiche. Questa temperatura è chiamata Temperatura di Curie.
Il fenomeno della levitazione magnetica, responsabile di rendere il Levitron così interessante, è un principio utilizzato da diverse tecnologie, come ad esempio treni che galleggiano sulle loro tracce a causa della repulsione o attrazione tra i poli magnetici. Le cime magnetiche sono quindi un invito alla visione di questo fenomeno fisico di grande interesse scientifico e tecnologico.
*Crediti immagine:Magitek
Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Top magnetico (Levitron)"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
