ท็อปแม่เหล็กคืออะไร?
โอ ด้านบนแม่เหล็กซึ่งมีชื่อทางการค้าว่า Levitron,เป็นของเล่นที่ใช้หลักการของ แรงแม่เหล็ก และของ ความเฉื่อยในการหมุน เพื่อให้ลอยอยู่ต่อหน้าต่อตาเรา
หลักการทำงานง่าย ๆ คือ ฐานที่ประกอบด้วย a แม่เหล็ก เซรามิกและมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงมากใช้เพื่อขับไล่แม่เหล็ก (ซึ่งผลิตในวัสดุเซรามิกด้วย) ในรูปของวงแหวนที่ติดตั้งอยู่ด้านบน สนามแม่เหล็กที่เกิดจากส่วนประกอบทั้งสองของของเล่นอยู่ในแนวเดียวกับ เสา เท่ากันเพื่อให้ได้รับแรงแม่เหล็กที่น่ารังเกียจ
เครื่องชั่งของ Levitron มีความละเอียดอ่อนและการลอยตัวเกิดขึ้นที่ความสูงประมาณ 4 ซม. จากฐาน ความถี่ในการปฏิวัติของของเล่นสามารถเข้าถึงได้ประมาณ 20 รอบต่อวินาที อย่างไรก็ตาม ถ้า ด้านบนไม่อยู่ในแนวแนวนอนกับฐานหรือความถี่ในการหมุนแตกต่างกันอย่างมาก เขา แพ้ โอ สมดุลเหมือนกับท็อปทั่วไป
วัสดุที่ใช้ทำแม่เหล็กเป็นเซรามิกเพื่อป้องกันไม่ให้ การเหนี่ยวนำ ใน ห่วงโซ่ไฟฟ้า ในส่วนที่เป็นแม่เหล็ก ทำให้การกระจายพลังงานจลน์ลดลง
ท็อปแม่เหล็กทำงานอย่างไร?
ส่วนบนแบบธรรมดารองรับด้วยแรงแนวตั้ง ซึ่งเป็นปฏิกิริยากับ การบีบอัด จากปลายโลหะสู่พื้นผิว แรงแนวตั้งนี้คือ ปกติเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกับน้ำหนักโดยมีทิศทางตรงกันข้ามและเป็นโมดูลเดียวกัน
ในทำนองเดียวกัน เพื่อให้เกิดการลอยตัว แรงแม่เหล็กที่ด้านบนจะเกิดขึ้นในทิศทางเดียวกับแรง น้ำหนักที่กระทำต่อมัน อย่างไรก็ตาม ด้วยความหมายที่ตรงกันข้าม และจำเป็นต้องมีโมดูลที่เท่ากับหรือใกล้เคียงกันมาก มิฉะนั้น ของเล่นจะเสียสมดุลและตกลงมา
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
ความเร็วในการหมุนที่สูงทำให้ได้คุณสมบัติของวัตถุที่อยู่ในการเคลื่อนที่แบบหมุน: o เวลา ของความเฉื่อย. คือปริมาณการเคลื่อนที่ที่เกี่ยวข้องกับการหมุนและการทำงานดังนี้ ยิ่งความเร็วรอบสูง ของโมบาย ยิ่งทรงตัวได้มั่นคง เฉกเช่นพฤติกรรมล้อจักรยานและมอเตอร์ไซค์ใน การเคลื่อนไหว
เนื่องจากส่วนบนของแม่เหล็กไม่รองรับกับพื้น ระยะเวลาของการเคลื่อนที่แบบหมุนจึงยืดเยื้อ แต่ไม่ คงอยู่ตลอดไป: แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่แรงต้านของอากาศก็ทำให้พลังงานส่วนหนึ่งของอุปกรณ์กระจายไปผ่านทาง แรงเสียดทาน
ปัจจัยจำกัดอีกอย่างของของเล่นคือ อุณหภูมิ เวลาทำงาน: หลังจากค่าอุณหภูมิที่กำหนด แม่เหล็กจะสูญเสียการทำให้เป็นแม่เหล็กและไม่มีสมบัติทางแม่เหล็กอีกต่อไป อุณหภูมินี้เรียกว่า อุณหภูมิกูรี.
ปรากฏการณ์การลอยตัวของแม่เหล็ก ซึ่งทำให้ Levitron น่าสนใจมาก เป็นหลักการที่ใช้เทคโนโลยีหลายอย่าง เช่น รถไฟ ที่ลอยอยู่บนรางเพราะแรงผลักหรือแรงดึงดูดระหว่างขั้วแม่เหล็ก ดังนั้นยอดแม่เหล็กจึงเป็นการเชื้อเชิญให้ชมปรากฏการณ์ทางกายภาพที่มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอันยิ่งใหญ่นี้
*เครดิตรูปภาพ:Magitek
โดย Rafael Hellerbrock
จบฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "ท็อปแม่เหล็ก (เลวิตรอน)"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/piao-magnetico-levitron.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
