Zamah vrtložne struje: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Kad se vodljiva ploča pomiče kroz magnetsko polje, mijenja se njezin tok (područje ploče na koje utječe magnetsko polje). To izaziva vrtložnu struju, a to u kombinaciji s magnetskim poljem oživljava Lorentzovu silu. Ta je sila suprotna smjeru ploče i usporava je.

To se može dokazati pomoću njihala koje zakreće vodljivu ploču. Kako bi se vidio učinak kočenja, neophodno je izgraditi glatko njihalo. Slobodni zamah može se usporediti s zamahom podložnim magnetskom polju kako bi se pokazao učinak.

Pribor

• Kravata
• štap za miješanje boje
• nemagnetna metalna ploča, 5cm x 5cm (1x)
• Uže
• Ljepljiva traka
• Stanley nož
• Male težine, <10g
• Postolje za povlačenje, stezaljke
• Marker

Korak 1: Izgradnja njihala

Korištenjem dijelova LEGO Technics, poput kotača i pogonskih osovina (pogledajte slike), stvorite postavku u kojoj se kotač može slobodno okretati oko svoje osi. Održavanje kotača fiksiranog na pogonskoj osovini i rotiranje osovine također djeluje, ali to je sklonije trenju koje će usporiti zamah.

Vrućim ljepilom pričvrstite kratku drvenu dasku na LEGO kotač. Korištenje daske nudi zamah s malim odstupanjima pa pokušajte izbjeći korištenje drvenih štapića. Duljina daske slobodan je izbor, dulja daska će se ljuljati duže vrijeme, ali zahtijeva veće postavljanje. Preporučuje se najmanje 15 cm da primijetite bilo kakvo značajno kočenje, inače će vrijeme zamaha biti prekratko.

Ljepljivom trakom pričvrstite aluminijsku ploču na dasku. Nemojte koristiti vruće ljepilo jer će ovaj korak zahtijevati malo ponavljanja, a ljepljiva traka se lako uklanja.

Korak 2: Vješanje njihala

Koristeći retortni stalak u kombinaciji sa stezaljkama, postavite ljuljačku na odgovarajuću visinu, tako da ploča ne dodiruje postolje pri zamahu, već dovoljno nisko da se ljulja između magneta. S razinom provjerite je li os na kojoj se kotač okreće vodoravna. Upotrijebite komad užeta za podupiranje stezaljki ako nisu savršeno vodoravne. Najbolji način je sendvič užeta između dva stezaljka za pričvršćivanje, a zatim ovjesiti stezaljku pomoću užeta. (Vidi sliku). Dodatni komadi lega mogu se koristiti za stabilizaciju njihala na stalku. Ideja je postići savršeni zamah s malim odstupanjem do nule.

Korak 3: Postavljanje magneta

Postavite magnete u položaj mirovanja njihala, na zakretnoj stazi, tako da ne blokiraju njihalo dok se njiše. Poanta je u tome da se njihalo može slobodno ljuljati između razmaka koji stvaraju dva magneta. Koristeći male daske i vruće ljepilo za stvaranje doline koja može držati magnete. Zatim upotrijebite ljepljivu traku za pričvršćivanje magneta na "dolinu", tako da je prema potrebi magnete lako premjestiti.

Za postizanje maksimalnog učinka, pazite da udaljenost između dva magneta bude minimalna, ali bez dodirivanja ploče dok se ljulja između njih. Za postizanje željene udaljenosti između dva magneta može se koristiti bilo koji materijal (ovdje se koristi guma). Budite oprezni pri približavanju magneta jer su vrlo jaki

Pazite da desni polovi magneta budu postavljeni jedan nasuprot drugome tako da se međusobno privlače. Ako su sjeverni i južni pol jedan nasuprot drugom, magneti će se odbijati i magnetska sila će biti znatno slabija.

Po potrebi podesite visinu njihala kako bi ploča bila prekrivena s dva magneta. To se može učiniti stezanjem točke zakretanja njihala na različitoj visini.

Korak 4: Kalibriranje postava

Da biste mogli pokazati učinke vrtložnih struja na aluminijskoj ploči, pustite da se njihalo slobodno njiše bez izlaganja magnetskom polju. Sada donesite dolinu magneta na postolje i postavite njihalo između magneta i pustite ga da se ljulja. Nadamo se da ćete vidjeti kako se ljuljanje usporava dok se kreće kroz magnete, ako ste koristili posebno jake magnete, moglo bi se potpuno zaustaviti tijekom prvog prolaska.