למה זה לא יעבוד?

chui2luna

New member
למה זה לא יעבוד?

המגנט הגדול מחובר לקרקע. מעליו גלגל עם 3 כנפיים - הציר שלו מחובר לקרקע, והוא חופשי להסתובב. ברור לי שדבר כזה לא יעבוד, אבל אני לא מבין למה. אשמח להסבר: למה הגלגל לא יסתובב לנצח ובמהירות הולכת וגוברת?
 

chui2luna

New member
כי קטבים זהים דוחים אחד את השני

וקטבים שונים מושכים אחד את השני
 

prefect

New member
נו? ולאיזה כיוון לדעתך הדבר הזה יסתובב?

ובכלל, למה לסבך את הכל עם מגנטים, כך קפיצים וזה..
 

chui2luna

New member
עם כיוון השעון

לגבי קפיצים: אני מבין שיש לי בעיה באיך שאני תופס כח מגנטי (וגם כבידה), ולכן אני לא יכול לדמיין מהי המקבילה הקפיצית לזה. בבקשה תפרט.
 

prefect

New member
למה לא נגד?

S נמשך ל-N יותר חזק מאשר N נמשך ל-S? הדבר הזה סימטרי ביחס להחלפה ביניהם, ועם ההחלפה סימטרי ביחס לכיוון הסיבוב.. לגבי קפיצים: במקום כל שני קטבים מנוגדים מחברים קפיץ מתוך, במקום כל שני קטבים זהים מחברים קפיץ דחוס, כדי לדמות את אותם הכוחות שפועלים במערכת הזאת.. גם אף אחד מהקפיצים האלה לא יכול לגרום לכל המערכת להסתובב, הוא מושך באופן זהה לשני הכיוונים..
 

סופאלין

New member
לא בדיוק הבנתי את השאלה שלך

הציור הוא לא סימטרי קוי. הוא סימטרי מעגלי. כל אחד מהמגנטים של הפלופלור לא מתייחס למגנטים האחרים בפלופלור כי הם מקובעים אחד ביחס לשני עם זאת, כל אחד מהכנפיים של הפלופלור נמצא בכיוון של NN עם המגנט למטה כשהוא בצד שמאל (ולכן הוא נדחה) ולעומת זאת בכיוון SN כשהוא בצד ימין ולכן הוא נמשך. עד כה ברור? עכשיו אם כל כנף בצד שמאל נדחית וכל כנף בצד ימין נמשכת נוצר סיבוב. קאפיש?
 

chui2luna

New member
עוד לא קיבלתי תשובה

פרפקט, אני לא ממש מבין למה אתה מתכוון.. "S נמשך ל-N יותר חזק מאשר N נמשך ל-S?" - התשובה היא לא אבל מה זה בא להגיד?
 

moran f

New member
הוא מתכוון שלא הסברת

למה לדעתך תהיה העדפה לסיבב עם כיוון השעון?
 

סופאלין

New member
צייר את הכוחות הפועלים ותבין למה הוא מסתובב

עם כיוון השעון. הרי כל צד N מושך את צד S וכל צד N דוחה את צד N ולכן הכנף השמאלית שצד S שלה פונה למטה נמשכת למגנט התחתון ואילו הכנף הימנית שצד N שלה פונה למטה נדחית מהמגנט התחתון. צידי המגנט מסתובבים בהגיעם למצב מאונך עם המגנט התחתון אך כבר יש להם מהירות ולכן הם אמורים להמשיך להסתובב באנה בן אדם, תבנה את זה ותבדוק מה קורה שם! :) חידה ממש ממש יפה!
 

pelegs

New member
זה כנראה יותר כאוטי ממה שאתה מתאר

אבל זה רק ניחוש שלי
 

Alkhimey

New member
יש סיבה טובה מאוד למה זה לא יסתובב

חוק שימור האנרגיה. ואם לפרט קצת אז כל מגנט בכוכב הוא מוליך, ומה קורה למוליך כשהוא נע בשדה מגנטי....
 

Alkhimey

New member
בעצם אם תיתן דחיפה זה יסתובב

אבל לא לעד, החיכוך יעצור את זה. גם שים לב שבגלל כוח המשיכה צריך מגנטים מאוד חזקים (יווצר מצב שכוח המשיכה על הזרוע שעולה גדול מכוח המשיכה על הזרוע שיורדת)
 

thag

New member
(זה סופאלין) לא צריך להתחשב בחיכוך

כי זה לא חלק מנתוני הבעיה הבעיתיות שנובעת מהשאלה פה היא שבעיקרון המכונה שמוצעת פה יוצרת אנרגיה בלי סוף אבל בעצם הבעיה נפתרה כמו שנאמר בתגובה שלפניך, בגלל הסיבוב של המגנטים נוצר שדה חשמלי נע שיוצר כא"מ (כוח אלקטרומניע או כמו שהפרופ' שלי אהב להגיד - פע"מ - פוטנציאל אלקטרו-מניע) שמנוגד לכיוון הסיבוב של המגנט אז מה שיווצר זה בעצם תאוצה בכיוון אחד עד שהכא"מ ישתווה לשדה שנוצר בעקבות הסיבוב של המגנטים שיגרום לשמירה על המהירות עד שהמגנטים יגמרו... (כי החלקיקים יאבדו את הסדר שלהם בעקבות הכוחות המופעלים) זה ההסבר בגדול
 

prefect

New member
אוקי, יותר פירוט:

אתה מתאר את זה כאילו התגובה בין שני מגנטים היא תגובה בין שני קטבים קרובים יותר של המגנטים האלה- אם הם זהים , המגנטים יימשכו, אם לא- ידחו אחד את השני. זה לא נכון, ולצורך הדיון אפשר להגיד שהתגובה האמיתית היא תגובה בין כל ארבעת הקטבים כפונקציה של מרחק ביניהם (קטבים זהים דוחים אחד את השני בכוח שתלוי במרחק בין קטבים אלה, שונים- מושכים. התיאור המדויק הוא ), כך שהכוח הפועל בין המגנטים הוא סכום הכוחות. (מכאן האנלוגיה עם הקפיצים, בה הפתרון הרבה יותר אינטויוטיבי). אחרי שהסכמנו על הגישה, נשאר רק לפרק את המערכת ל-4 מערכות: S במגנט התחתון ורק S בפרופלור, Sו-N, N ו-N, N ו-S. בכל אחד מתת-מקרים, אם חושבים טוב (וזה הרבה יותר פשוט) מגיעים למסקנה שהגלגל לא יסתובב בעצמו (כלומר לא יותר טוב מכל גלגל אחר)- פשוט כי אין כיוון מועדף . אם הגלגל לא מסתובב על דעת עצמו באותו כיוון, אפשר לרשום לכל זווית לאיזה כיוון הוא נמשך ובאיזו עוצמה. ככה, אפשר לרשום את ה"פוטנציאל" של הגלגל - פונקציה של זווית שמשמעותה היא כמה אנרגיה צריך להשקיע כדי להביא את הגלגל לזווית הזאת מזווית התחלתית כלשהי. לפונקציה הזאת יש מחזור של סיבוב שלם- כדי לעשות סיבוב לא צריך להשקיע אנרגיה, ולא מרוויחים אנרגיה. כאשר מרכיבים בחזרה את כל המערכת, כדי לקבל את הפוטנציאל שלה נחבר את ארבעת הפוטנציאלים של החלקים לסכום של 4 פונקציות בעלות מחזור של סיבוב שלם תהי אותה תכונה: היא התי בעלת מחזור של סיבוב שלם, כלומר בסיבוב שלם הגלגל לא מרוויח ולא מפסיד אנרגיה. הנקודה בה הוא יעדיף להתקע היא הנקודה הנמוכה ביותר של הפוטנציאל. *1) למי שתהה, אי אפשר להפריד את הקטבים של מגנטים באמת *2) ממש ליתר דיוק, בפירוק של המערכת לחלקים, צריך להשאיר את ה"חורים" של הקטבים החסרים מלאים בחומר בעל תכונות מתאימות למגנט, אך בלי הקטע של שדה שהוא יוצר בעצמו. חוץ מזה, הטבע לינארי, אפשר לחבר כל דבר לכל דבר :)
 

thag

New member
בוודאי שיש כיוון מעודף (סופאלין)

בכל מקרה הכיוון המועדף הוא כיוון השעון. אתה לא יכול לפרק את זה למערכות כמו שתיארת כי לא מדובר במטען חשמלי אלא בכוח מגנטי. אין דבר כזה מערכת מגנטית שמורכבת רק מ SS למשל. אם תבחן כל אחד מכנפי הפלופלור בכל רגע נתון תראה שגם אם הייתה רק כנף אחת עדיין היה מתרחש סיבוב בכיוון השעון.
 

prefect

New member
פרה פרה

דבר ראשון לגבי הפירוק: אין מערכות כאלה, זה לא אומר שהכוח שפועל על מגנט הוא לא סכום של כוחות שפועלים על החלקים שלו, ואי אפשר להסתכל על החלקים שלו בנפרד, גם אם פירוק כזה מכיל מצבים שאי אפשר באמת לשחזר אותם במציאות. עד כאן יש הסכמה?
 

סופאלין

New member
כן אבל לא על זה דיברתי

לא פירקתי כל מגנט לחלק של צפון ודרום פירקתי את הפלופלור לשלושה מגנטים נפרדים והתייחסתי למיקום שלהם היחסי...
 

prefect

New member
כן זה טוב

מן הסתם שגם מגנט אחד לא יעבוד, אבל אתה משלה את עצמך שהוא כן כי אתה לא יודע איך מחשבים נכון את הכוח שפועל עליו. והדרך הפשוטה כן להבין נכון את הכוח הזה היא פשוט לחלק את המגנט לשני חלקים ולחשוב על מה שיקרה לכל אחד מהם בנפרד. קל מאוד להבין ש"חצי מגנט" מחובר לציר בכל offset שהוא לא יתחיל להסתובב על הציר. אולי השיטה הכי פשוטה אינטואיטיבית היא לחלק גם אותו לחתיכות קטנות ולראות שלסיבוב שלם של כל אחת מחתיכות האלה אין כיווניות, לכן צריכים להשקיע או מרוויחים את בדיוק אותה אנרגיה לסיבוב בשני הכיוונים, לכן הרווח האנרגטי הוא אפס..
 
למעלה