Wat is de magnetische bovenkant?
O topmagnetisch, die de handelsnaam draagt van Levitron, is speelgoed dat gebruik maakt van de principes van: magnetische kracht en van de rotatietraagheid om een top voor onze ogen te laten zweven.
Het werkingsprincipe is eenvoudig: een basis die een bevat magneet keramiek en met een zeer intens magnetisch veld wordt gebruikt om een magneet (ook geproduceerd in keramisch materiaal) af te stoten in de vorm van een ring die in de bovenkant is geïnstalleerd. De magnetische velden die door de twee onderdelen van het speelgoed worden gegenereerd, zijn uitgelijnd met: polen gelijk, zodat de afstotende magnetische kracht wordt begunstigd.
De balans van Levitron is delicaat en de levitatie vindt plaats op een hoogte van ongeveer 4 cm vanaf de basis. De omwentelingsfrequentie van het speelgoed kan echter ongeveer 20 omwentelingen per seconde bereiken als: de bovenkant is niet horizontaal uitgelijnd met de basis of de rotatiefrequentie varieert sterk, hij verliest O balans, net als een conventioneel topje.
Het materiaal dat wordt gebruikt om de magneten te maken is keramiek om te voorkomen dat de inductie in kettingenelektrisch in zijn magnetische delen, waardoor de dissipatie van zijn kinetische energie wordt verminderd.
Hoe werkt de magnetische top?
De conventionele bovenkant wordt ondersteund door een verticale kracht, die de reactie is op de compressie van de metalen punt naar het oppervlak. Deze verticale kracht is de normaal, gevormd in dezelfde richting als het gewicht, met de tegenovergestelde richting en dezelfde module.
Evenzo, om levitatie te laten plaatsvinden, wordt de magnetische kracht aan de bovenkant in dezelfde richting als de kracht gevormd. gewicht dat erop inwerkt, echter met de tegenovergestelde betekenis, en moet noodzakelijkerwijs een module hebben die er gelijk aan is of er heel dicht bij ligt; anders verliest het speelgoed zijn evenwicht en valt.
De hoge rotatiesnelheid van de top geeft het een eigenschap van objecten die in rotatiebeweging zijn: o tijd van traagheid. Het is de hoeveelheid beweging gerelateerd aan rotaties en werkt als volgt: hoe hoger de rotatiesnelheid van de mobiel, hoe stabieler het evenwicht zal zijn, net als het gedrag van de wielen van fietsen en motorfietsen in beweging.
Omdat de magnetische bovenkant niet op de grond wordt ondersteund, wordt de duur van de rotatiebeweging verlengd, maar niet gaat eeuwig mee: ook al is het klein, de luchtweerstand voert uiteindelijk een deel van de energie van het apparaat af via de wrijving.
Een andere beperkende factor voor het speelgoed is de temperatuur- bedrijfstijd: na een bepaalde temperatuurwaarde verliezen de magneten hun magnetisatie en hebben ze geen magnetische eigenschappen meer. Deze temperatuur heet Curietemperatuur.
Het fenomeen magnetische levitatie, dat verantwoordelijk is voor het zo interessant maken van Levitron, is een principe dat door verschillende technologieën wordt gebruikt, zoals: treinen die op hun sporen drijven vanwege de afstoting of aantrekking tussen magnetische polen. Magnetische toppen zijn dus een uitnodiging om dit fysische fenomeen van groot wetenschappelijk en technologisch belang te bekijken.
*Afbeeldingscredits:Magitek
Door Rafael Hellerbrock
Afgestudeerd in natuurkunde
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm
