Hva er den magnetiske toppen?
O toppmagnetisk, som bærer handelsnavnet til Levitron, er et leketøy som bruker prinsippene for magnetisk kraft og av rotasjonsinerti å gjøre en topp levitat for øynene våre.
Arbeidsprinsippet er enkelt: en base som inneholder en magnet keramikk og med et veldig intenst magnetfelt brukes til å frastøte en magnet (også produsert i keramisk materiale) i form av en ring installert i toppen. Magnetfeltene generert av de to komponentene i leketøyet er på linje med poler lik, slik at den frastøtende magnetiske kraften favoriseres.
Levitrons balanse er delikat og levitasjonen skjer i en høyde på omtrent 4 cm fra basen. Leketøyets revolusjonsfrekvens kan nå omtrent 20 omdreininger per sekund, men hvis toppen er ikke horisontalt justert med basen eller rotasjonsfrekvensen varierer sterkt, han taper O balansere, akkurat som en vanlig topp.
Materialet som brukes til å lage magneter er keramisk for å forhindre at induksjon i kjederelektrisk i magnetiske deler, og reduserer dermed spredningen av dens kinetiske energi.
Hvordan fungerer den magnetiske toppen?
Den konvensjonelle toppen er støttet av en vertikal kraft, som er reaksjonen på komprimering fra metallspissen til overflaten. Denne vertikale kraften er Vanlig, dannet i samme retning som vekten, med motsatt retning og samme modul.
Tilsvarende, for at levitasjon skal skje, er magnetkraften på toppen dannet i samme retning som kraften. vekt som virker på den, men med motsatt forstand, og må nødvendigvis ha en modul lik eller veldig nær den; Ellers mister leketøyet balansen og faller.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Toppens høye rotasjonshastighet gir den en egenskap til objekter som er i rotasjonsbevegelse: o tid av treghet. Det er mengden bevegelse relatert til rotasjoner og fungerer som følger: jo høyere rotasjonshastighet av mobil, jo mer stabil vil balansen være, på samme måte som hjulene til sykler og motorsykler i bevegelse.
Ettersom den magnetiske toppen ikke støttes på bakken, forlenges varigheten av rotasjonsbevegelsen, men ikke varer evig: selv om den er liten, vil luftmotstanden ende opp med å spre en del av enhetens energi gjennom friksjon.
En annen begrensende faktor for leketøyet er temperatur driftstid: Etter en viss temperaturverdi mister magneter magnetiseringen og har ikke lenger magnetiske egenskaper. Denne temperaturen kalles Curie temperatur.
Fenomenet magnetisk levitasjon, som er ansvarlig for å gjøre Levitron så interessant, er et prinsipp som brukes av flere teknologier, for eksempel tog som flyter på sporene deres på grunn av frastøtning eller tiltrekning mellom magnetpoler. Dermed er magnetiske topper en invitasjon til å se dette fysiske fenomenet av stor vitenskapelig og teknologisk interesse.
*Bildekreditter:Magitek
Av Rafael Hellerbrock
Uteksamen i fysikk
Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Magnetisk topp (Levitron)"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm. Tilgang 27. juni 2021.
