מגנטים

[חמוטל ניצני]

מגנטים

נתאר לעצמנו 4 מוטות מגנטיים המונחים 1 תקוע ברצפה, השני מעליו כלפי מעלה עם רווח בינו לבין הראשון, השלישי אנכי לשניים, עומד "באויר" (כשהוא נתמך בתומכים לא מתכתיים, וכך גם יתר המוטות) והרביעי אנכי גם הוא בדומה לשלישי אך מצידו השמאלי. כל המוטות בגודל זהה ובעוצמה מגנטית שווה. (כבציור הגרוע בקובץ שאני מצרף) נוצר פער באמצע אשר בו נניח כדור מתכת. האם הכדור יעמוד בעצם "באויר"? מה דעתכם?

 

[עמיאור]

יש לי הרושם

שהכדור יעמוד באמת באויר, רק שלא ניסיתי את זה. זה גם לא כל כך קשה לנסות.

 

[מרחף1]

בתנאי

שהכדור מושלם, המגנטים מושלמים והמיקום בדיוק במרכז הכדור ירחף. אבל, זה שיווי משקל בלתי יציב, כלומר, תזוזה הכי קטנה לכיוון מסויים (שאין מנוס ממנה בעולם האמיתי (לפי עיקרון האי-וודאות לדוגמא) תגרום לכדור לעוף לאחד הצדדים ולהשאר שם.

 

[SilentMike]

שלא להזכיר:

שיש מימד שלישי, וכוח משיכה... הכדור באמצע פשוט יפול כי כל המגנטים מושכים באותו הכוח וגרביטציה שוברת שוויון.

 

[מרחף1]

צודק, חשבתי בדו מימד

הנחתי משום מה שהם על משטח.

 

[שזלונג]

כנראה שזה לא כל כך מסובך, ר"ע Maglev

כאן משתמשים ב"ריחוף" מגנטי כדי לשמור על רכבת שלמה באוויר. אז כנראה שזה לא כל כך מסובך. אולי במקרה הספציפי שהועלה כאן זה קצת יותר מסובך, אבל זה לא חייב להיות ברמת דיוק כזו שעיקרון האי וודאות ישפיע. עקרון האי וודאות אולי קיים, אבל הוא רלוונטי רק ברמה קוונטית. לעניין זה עיקרון האי וודאות ממש לא משנה. תורת הכאוס אולי כן, אבל עדיין זה לא משימה יותר מדי מסובכת. אני בעצמי לא מזמן לקחתי שני מגנטים חזקים וכדור ברזל קטן, והצלחתי להחזיק אותו באוויר לשנייה.

 

[Rus Almighty]

maglev

זה לא שיווי משקל סטטי אלה דינמי, הבדל דק אבל משמעותי.

 

[שזלונג]

נכון. אבל לפני שהרכבת מתחילה לנוע,

רק מעלים אותה אוויר, ואז שיווי השמקל הוא סטטי.

 

[ארול01]

אין שדה סטטי ב maglev

גם כשהרכבת עומדת במקום משתמשים במשוב על מנת להחזיק אותה בגובה קבוע מהקרקע. זאת אומרת שמחשב מודד את גובה הרכבת ושולט על השדה המגנטי כך שהגובה ישאר קבוע.

 

[אמיר הגדול]

מגלב מרחפת על אלקטרומגנט.

אבל - השווי משקל מאוד דינאמי. המגנט משמש רק לצורכי ריחוף. את הרכבת מחזיקים על הפסים באמצעים מכאניים (הפס הוא בצורת T ובתחתית הרכבת יש חור בצורה הנגטיבית... נו הבנתם את זה...).\ מה שחמוטל מנסה לעשות זה להרחיף כדור ולשמור עליו שלא יעוף לצדדים - זה הרבה יותר קשה

 

[masterboy]

שיווי משקל

בשביל להגיע לשיווי משקל אנחנו צריכים שכל הכוחות המופעלים על הגוף, במקרה הזה כדור, יבטלו אחד את השני. למעשה אם המוטות בצדדים שווים הם מבטלים אחד את השני ולכן בכלל לא צריך אותם, באותה הצורה אם המוט העליון והתחתון שווים הם מבטלים אחד את השני ולכן גם אותם לא צריך. האם בלי מוטות בכלל הכדור ירחף באוויר? לא, הוא יפול. מהסיבה הזאת הכדור יפול גם אם תשימי את המגנטים. אם אנחנו רוצים לגרום לכדור לרחף אנחנו נצטרך לבטל את כוח המשיכה ואת זה אפשר לעשות מאוד מאוד בקלות על ידי מגנט שיהיה מעל הכדור. הבעיה היא לגרום לכדור להישאר באוויר ובשביל זה אנחנו צריכים גם לבטל את כוח המשיכה וגם לבטל את הכוח המגנטי. להגיד שמאוד מאוד קשה לעשות את זה זה לא נכון כי העובדה היא שכבר קיימות בעולם מערכות שיודעות להתחמק לזמן ארוך מכוח המשיכה(לווינים לדוגמה). אם תגידו שלווין יודע לתקן את עצמו במקרה שהוא יוצא מהמסלול אני אגיד לכם שאתם צודקים אבל אני אבקש מכם גם לחפש את המנועי תיקון של הירח(לו כמובן יותר קל בגלל המסה, אבל בכל זאת). הבעיה האמיתית בסיפור הזה היא לא ליצור נקודה שבה כוח המשיכה מבטל את הכוח של המגנט, את זה את יכולה ליצור בצורה מאוד פשוטה, תיקחי מגנט ותשימי אותו איפשהו. בינו לבין הקרקע כבר תהייה נקודה שבה הכוחות יבטלו זה את זה. הבעיה אמיתית היא דווקא להביא את הכדור לנקודה המדוייקת של שיווי המשקל ולהשאיר אותו שם. אם תיקח צינור שקוף ותכניסי אליו כדור שרק טיפה יותר קטן מהקוטר של הצינור ותניחי את הצינור אנכית לקרקע שמגנט נמצא למעלה תוכלי לגרום לכדור לרחף במקום אם תיקחי מגנט נוסף(יותר חזק) ובאמצעותו תביאי את הכדור לנקודה המתאימה. שהוא יהיה שם תרחיקי את המגנט והכדור אמור להישאר במקום.

 

[חמוטל ניצני]

דבריך מתוך נסיון

או מתיאוריה? האם ידוע לך אם יש איזה נסיון מעשי לגרום לריחוף של גופים באמצעים מגנטיים על פני כדור הארץ?

 

[masterboy]

יש דברים כאלה מאוד פשוטים

לוקחים מוט ושמים אותו כאנך לקרקע, לוקחים שתי טבעות מגנטיות ומשחילים אחת עד שתגיע למטה, את השניה משחילים גם שהקיטוב שלה הפוך מהקיטוב של הטבעת הראשונה. במצב הזה הטבעת העליונה מגיעה למצב של שיווי המשקל בגלל שהיא מצד אחד רוצה לרדת למטה בגלל הגרויטציה ומצד שני היא רוצה להתרחק מהטבעת השניה בגלל כוח הדחיה שמופעל על ידי שני המגנטים. את רצית כדור ובגלל זה שיניתי את הניסוי בשביל שיתאים למה שאת רוצה. לא יודע אם זה עובד או לא אבל לדעתי זה אמור לעבוד.

 

[ארול01]

ריחוף באמצעות על מוליך

http://www.youtube.com/watch?v=nWTSzBWEsms