Nem, Photoshopot és horgászvonalat nem használtak arra, hogy ezt a képet, csak 100% -os tiszta fizikát és némi türelmet kapjanak. Ez az instructable megmagyarázza, hogyan tudod építeni saját csúcsát, ami lebeg a levegőben, mint egy UFO.
kellékek:
1. lépés: Videó áttekintése
2. lépés: Earnshaw elmélete
Megpróbáltál mágneseket lebegni más mágnesek segítségével? Nagyon egyszerűnek tűnik: mivel a mágnesek elronthatják egymást, valószínűleg egy csomó mágneset helyezhetünk körbe, így a másik mágnes egyaránt a rendszer közepe felé tolódik. Vagy talán még egy mágnesből készült gömböt is felépíthet, amely felfüggesztené egy másik mágnest a középpontban. De ha ez olyan egyszerű, hogy miért olyan nehéz építeni a mágneses levitációt használó vonatokat? Ha ezeket az „egyszerű” módszereket kipróbálja, akkor mindannyian nem működnek. Tény, hogy 1842-ben Samuel Earnshaw brit matematikus bizonyította, hogy valójában lehetetlen a rendszeres mágnes felfüggesztése az űrben egyetlen más, statikusan elhelyezett mágnes segítségével. Hát ő nem bizonyította pontosan ezt, de ez az eredeti tételéből következik. A tételek bizonyítéka túl sok görög betűt tartalmaz ahhoz, hogy ezt a rövid leírásban elmagyarázza, így csak bízzunk azokban az okos fickókban, akik hármasan ellenőrzik, és helyesnek találták.
Tehát nem lehet felfüggeszteni a mágneset az űrben, csak egy csomó más mágnes segítségével. De nézd meg a videót. Van egy nagy gyűrűs kerámia mágnes és egy másik mágnes is, amely szintén felső. És ha óvatosan megpörgetem a második mágnest az első fölött, akkor valóban lóg a levegőben. Hogyan lehetséges ez?! Beszéljünk erről és néhány további kiskapukról az Earnshaw elméletében, és valójában néhány mágneses levitációs eszközt építsünk. Ez jó lesz!
3. lépés: Anyagjegyzék
Ez a lebegő teteje valójában nagyon egyszerű. Az alábbiakban megtalálja az általam használt anyagok pontos számláját. Használhatja azt referenciaként a konfigurációm pontosításához:
* A nagy mágnes valójában két 115x45x20 mm-es mágnesből áll: http://www.magnet4sale.com/ceramic-magnets-ring/
* A kis mágnes 1,42 ″ csésze mágnesből származik. Kerámia mágnes felvétele a csészéből 20 percig forró vízbe helyeztem, hogy lazítsam a ragasztót, majd csavarhúzóval csatoltam, és kihúzzam, mint ahogy azt a videó mutatja, és ezt a 6. lépésben részletesebben ismertetjük.
Amellett, hogy használtam
* 6.56 mm-es (1/4 ″) fa dübel a Michaels-től
* A Home Depot gumiból és sárgarézből (azaz nem mágneses) alátétekből (Lowes jobb választék a gumi alátétekből, a Home Depot-nak több sárgaréz van). Valójában erre a pontos beállításra csak egy 32mm átmérőjű és 1,3 mm vastagságú alátétet használtam. Az összes többi sárgaréz alátét nem volt szükséges a végső változatban.
* Műanyag tartály a szekrényből a nagy mágnes lefedésére. Egy 68 mm magas és 143 mm átmérőjű tartályt használtam a (12) -es (1.5pt) tartályban a Rubbermaid-tól.
* Alumínium vagy műanyag (azaz nem mágneses) lap Lowes-től
* Jó elektromos szalag
Mindent összevetve ez a beállítás körülbelül 30 dollárba került.
4. lépés: Műanyag tartály ?! Komolyan?!!
A műanyag tartály szükséges a mágnesek egymás elleni védelméhez. Nem számít, mennyire óvatos vagy, akkor a csúcs folyamatosan leesik, és végül eléri a mágneset. Minden alkalommal, amikor ez történik, a kis éles zsetonok leesnek a mágnesekből. Amellett, hogy a munkaterületet potenciálisan veszélyes az elektronikai mágneses porra, azok tönkreteszik az összes erőfeszítést a csúcs finomhangolására. Nem akarod ezt, és a legjobb módja annak megakadályozásának, ha a nagy mágneset műanyag tartályral fedjük le.
5. lépés: A magasság számít
A műanyag tartály másik funkciója a felső és a nagy mágnes közötti távolság beállítása. Amint láthatjuk a videóban, ez a távolság nagyon fontos a sikeres kezdeti fonásra. A tartály tetejének (pl. A lapnak) nagyon közel kell lennie ahhoz a pozícióhoz, ahol a nagy mágnes megállítja a tetejét, és elkezdi vonzani. Valójában a kis mágneset akár a felső száron is mozgathatja, hogy pontosan kalibrálja ezt a távolságot. Ha megpróbálja a tetejét a megfelelően beállított tartály tetejére centrifugálni, akkor 5-6 másodpercre stabilizálódik és teljesen egyenesen centrifugál.
6. lépés: A kisebb mágnes lekérése
A kisebb mágnes egy acélcsészében volt. Annak érdekében, hogy a mágnest kivesszük a csészéből, kb. 20 percig meleg vízben áztattam, majd csavarhúzóval használtam a mágnest.
7. lépés: Készítse el a felsőt
Használja a dübelet, hogy a kislemez mágnest felsőre tekintse. Körülbelül 32 mm-re levágtam a dübelből, és az egyik végét csiszolópapírral csiszoltam, hogy valami parabola alakú legyen, és simább legyen.
Ha pontosan követi az rtfms.com specifikációit, add hozzá a gumi alátétet, hogy súlya körülbelül 12,5 gramm legyen. Győződjön meg róla, hogy egy nem mágneses távtartót helyez a felső és a skála közé, különben a mérleg fémrészei vonzzák a mágneset, és a mért tömeg pontatlan lesz. Részletekért nézze meg a videót.
8. lépés: Készítse el az alapot
Mivel két kisebb mágneset használok a bázis helyett egy nagy helyett, ez az a lépés, ahol én halom őket. Ne csak egy másik tetejére tegyen - károsíthatja mind a mágneseket, mind az ujjait. Ehelyett csúsztassa a felső mágnest a másik tetejére. Ha ez nem működik, és a mágnesek elrontják egymást, akkor az egyik mágnest megfordítják, és ismételjük meg a kísérletet. Ezt a lépést kihagyhatja, ha egy nagy mágnes van.
Fedjük le a nagy mágneset a tartályral, tegyük fel az alumínium lemezt, és az alapod készen áll.
9. lépés: Állítsa be az alap tájolását és magasságát
Most itt az ideje néhány lépésnek, sok szöveg és kép nélkül. Csak nagyon nehéz megmagyarázni a dinamikus problémákat statikus szöveggel, ezért ellenőrizze a videót az # 1 lépésben, hogy megtudja, hogyan működik ez.
Helyezzen egy nem-mágneses anyagból készült lapos lapot a műanyag tartály tetejére, és próbálja meg a tetejét forgatni. Jó esély, hogy nemcsak lebeg, hanem centrifugál. Több dolog is hibás lehet vele:
* A nagy mágnes fejjel lefelé kerül. Távolítsa el a fedelet, és lassan engedje le a tetejét. Ha a tetejét lecsökkentve nem fog semmit érezni, úgy érzi, hogy a felső egy mágneses párnán ül, majd a rossz oldalon. Fordítsa meg a nagy mágneset. Most a csúcs úgy érzi, hogy ellenáll, miközben leengedi, mint a nagy mágnes elkezd húzni a lyukba. Ez a helyes tájolás. Tegye vissza a fedelet.
* A csúcs túl magas a nagy mágnes felett, így a nagy mágnes megakadályozza azt, és ha egyszer elfordul, azonnal elrepül. A nagy mágnes emelésével csökkentse a felső és a nagy mágnes közötti távolságot. A mosógépek és a palack csészék segítenek a nagy mágnes emelésében.
* A teteje túl alacsony a nagy mágnes felett, így a nagy mágnes vonzza a felső túlságot, és a giroszkóp erő nem elég ahhoz, hogy egyenesen tartsa. Ebben az esetben azonnal leesik és leereszkedik, miután felszabadította. A felső és a mágnes közötti távolságot meg kell növelni. Ezt például úgy teheti meg, hogy felemeli a műanyag edényt pl.
A csúcs tökéletes helyzete kissé alatta van azon a ponton, amikor a nagy mágnes megállítja a tetejét, és elindul. Állítsa be a mágnes magasságát a műanyag tartály alatt, hogy a teteje pontosan ezen a helyen legyen, amikor megpróbálja megforgatni. A telepítés finomhangolásához a kis mágneset is csak a felső szárra mozgathatja.
Kérjük, vegye figyelembe, hogy ebben a helyzetben kissé meg kell nyomnia a felső lapot, miközben fonja. Ha ezt a kényelmetlenséget úgy érzi, nyugodtan csökkentse a mágnesek közötti távolságot egy kicsit.
Valójában még egy dolog is baj lehet a forgatással: a sebesség.
* Ha túl lassan centrifugálja a felsőt, túl sokat kezd, és túl gyorsan esik
* Ha túl gyorsan spin a tetejét, akkor még gyorsabban és esés nélkül is elkezdi precesszióját.
* Spin a tetejét nem túl gyors és nem túl lassú. Valójában a lassú oldalról indul, és folyamatosan növelje a sebességet, amíg el nem éri a maximális sebességet, ami után a csúcs megőrül.
A kiinduló centrifugáláson kívül a centrifugált stabilizált mágneses levitáció csak 1000 és 3000 fordulat / perc közötti fordulatszámon (fordulat / perc) működik. Tehát a 3000RPM-nél gyorsabb csúszás nem segít tovább tartani.
Miután helyesen helyezte el a tetejét, képesnek kell lennie arra, hogy stabilan forogjon a lapon. Valójában, ha szerencséje van, és a páciens akkor olyan helyzetbe helyezheti azt, ahol önmagát stabilizálja. Még ha nem is túl jól centrifugálod, akkor végül kiegyenesedik.
Ó, és még egy fontos dolog, ahol elkezd spinning - pontosan a nagy mágnes közepe fölött kell történnie, különben a kis mágnes összecsukódik, és egyáltalán nem centrifugál.
10. lépés:
Itt az ideje, hogy elkezdjük a második fázist: durva hangolás. Lassan és folyamatosan emelje fel a lapot a szint fenntartása mellett. Több dolog történhet:
* Miután egy kicsit felemelte a lapot, a tetejére ugrik és elrepül. Ez azt jelenti, hogy a felső túl könnyű, és a gravitációs erő nem elegendő a mágneses visszahúzási erő kompenzálásához. Adjon hozzá valamilyen súlyt a tetejére. A sárgaréz alátétek a legnehezebbek, a gumik könnyebbek. Az alátéteket is súlyozhatja.
* Felemelte a lapot, de a lap tetejére soha nem veszi le a lapot. A csúcs túl nehéz, és a mágneses elnyomás nem elegendő a gravitáció kompenzálásához. Távolítson el egy alátétet a tetejéről. Ha ez az utolsó mosó, akkor cserélje ki a könnyebbre. Ha a csúcs nem fog alátétek nélkül is felszállni, akkor erősebb mágneskészletre lesz szüksége.
Az alátétek tetejére való felvétele és eltávolítása után meg kell érnie egy pontot, amikor a felső lap leveszi a lapot, megpróbál levitálni a mágnes tetején, de fél másodperc múlva elrepül. Ha észreveszed, hogy mindig ugyanabban az irányban repül, akkor a 3. fázis: szintezés ideje.
* Az ok, amiért a csúcs mindig ugyanabba az irányba repül, azért van, mert a nagy mágnes mágneses mezője teljesen nettó. Nagyon hasonlít egy golyóra a hegyre, és a tetején a mágneses dombot húzza le. Ön még nem tudja vízszintesvé tenni a szokásos szintet, mivel a nagy mágnes egyenletesen mágnesezett lehet. A nagy mágnesszintet addig kell beállítani, amíg a csúcs különböző irányokba nem repül. Győződjön meg arról is, hogy a nagy mágnes szilárd felületen van, mint egy asztal. A szőnyeg nem fog működni, mivel a mágneset túl gyakran kell visszaszerelni.
Az igazság az, hogy valószínűleg egyszerre kell végrehajtanod a 2. és 3. fázist, mivel néha nem világos, hogy miért repül el a csúcs annyira gyorsan. Ez lehet a mágneses térszint és a súly is.
A nagy mágnes alatti alátéteket vagy más vastagokat és előnyösebben nem mágneseseket is elhelyezhetünk annak érdekében, hogy azt kiegyenlítsük. Arduino-t is használhat, ha mikrokontrollert szeretne bevonni a projektbe :)
11. lépés: Állítsa be a súlyt
Ezen a ponton szinte minden nagyszerűen működik, kivéve, ha a top még mindig nem képes lebegni, amikor elrepül. A 4. fázis ideje: végső finomhangolás.
* Tartsa hozzá a felső súlyát. Kis súlyokat kell hozzáadni a tetejére. A finombeállítási súlyok olyan kicsi, hogy az alátétek már nem működnek. 0.1g (0.004oz) pontosságról beszélünk. A súlyt legjobban az elektromos szalaggal lehet beállítani. Tartsa a kis elektromos szalagot addig, amíg a felső meg nem repül.
* Ha egy pillanatra felfelé néhány másodpercig levitálódik, mint a leesés - vegye ki a szalagot, vágja félbe, és tartsa félig hátra.
Az elektromos szalag használatával felépíthet egy csúcsot, amely egy-két percig lebeg. Ennek egyik problémája a szalagcsíkok rossz aerodinamikája. Miután rájöttél a végső súlyra, valószínűleg jó ötlet, hogy cserélje ki a fogást egy csomó sárgaréz alátéttel. Ez 5 percre növeli a repülési időt (jól, 2-3 perc egy reálisabb idő).
Még egy fontos dolog az, hogy az egész csúcsnak nagyon szilárdnak kell lennie. Egyetlen darabnak sem lehetnek biztosíték nélküliak vagy bosszantóak. Használjon őrült ragasztót, ha szükséges, de úgy érzi, mintha egy szilárd darab lenne.
12. lépés: Csodálja meg barátait!
Ha befejezi ezt a finomhangoló őrületet, itt az ideje, hogy gyorsan hívja meg barátait, és csodálja meg őket. Csináld gyorsan! A probléma az, hogy a hatás nagyon instabil. Ha a helyiség hőmérséklete megváltozik - újra kell finomítani. A páratartalom megváltozott? Ugyanez. Valaki beillesztett ollót a közelébe? Állítsa be újra. Vagy mozgassa az ollót, bármi is könnyebb :)
Az a tény, hogy ez a fajta mágneses levitáció annyira instabil, jelentősen csökkenti a használhatóságot. Alapvetően a csodálatos emberek mellett nem tudsz sokat csinálni vele. A jövőbeni útmutatókban elmagyarázom, hogyan építhetek több praktikus levitációs eszközt, így szavazzon, kövesse, tetszik, jegyezze fel és tartsa a DIY-t!
Ha tetszik ez az Instructable, kérjük, ellenőrizze más oktatóeszközeimet. Köszönjük, hogy elolvasta és figyelte!
A második helyezett
Indítsa el! Kihívás
