1 / 21

LEVITRON

LEVITRON. Levitacija magnetskog zvrka u magnetskom polju. MENTOR: Berti Erjavec. UČENICI: Ivan Habrka Alan Vovk. Svibanj 2006. ŠTO JE LEVITRON?. DIJELOVI LEVITRONA. Zvrk Baza. ZAŠTO ZVRK NE PADA ?. Osnovni zakon rotacije zvrka može se napisati kao:

elwyn
Download Presentation

LEVITRON

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. LEVITRON Levitacija magnetskog zvrka u magnetskom polju MENTOR: Berti Erjavec UČENICI: Ivan Habrka Alan Vovk Svibanj 2006.

  2. ŠTO JE LEVITRON?

  3. DIJELOVI LEVITRONA • Zvrk • Baza

  4. ZAŠTO ZVRK NE PADA ? • Osnovni zakon rotacije zvrka može se napisati kao: • Eksperimentalno smo dobili da su frekvencija precesije i frekvencija rotacije zvrka jednake

  5. Odbojna magnetska sila Sila teža izjednačena je sa odbojnom magnetskom silom Earnshawov teorem (1842.) Nije moguće postići stabilnu statičku ravnotežu Roy Harrigan (1983.) - LEVITRON ZAŠTO ZVRK LEBDI ?

  6. UVJETI POTREBNI ZA LEVITACIJU • Rezultantna sila na zvrk je nula • Postoji povratna sila prema točki ravnoteže u vertikalnom i horizontalnom smjeru • Zvrk se nalazi u lokalnom minimumu potencijalne energije • Zvrk se rotira čime sprečava prevrtanje

  7. ODREĐIVANJE MAGNETSKOG MOMENTA ZVRKA • Korištenjem kompasa u poznatom magnetskom polju Zemlje • Iz poznatog magnetskog polja na nekoj udaljenosti možemo izračunati magnetski moment zvrka • Iz toga smo dobili pm=1.58Am2

  8. MAGNETSKO POLJE BAZNOG MAGNETA • Iz poznatog magnetskog momenta magneta zvrka možemo izračunati koliki je gradijent polja u točki levitacije, iz čega je moguće izračunati magnetizaciju • M=83,4 kA/m • Znamo li taj podatak, možemo iz formule grafički prikazati promjenu polja po visini z L

  9. KAKO POSTIĆI PERMANENTNU LEVITACIJU ? • Helmholtzove zavojnice stvaraju horizontalno promjenjivo magnetsko polje • Takvo polje djeluje na magnet ljuljajući ga lijevo – desno • To gibanje pretvara se u kružno jer zvrk sam po sebi vrši precesiju – možemo objasniti “modelom kotača lokomotive”

  10. KAKO MJERITI FREKVENCIJU ROTACIJE ZVRKA ? • Potrebna oprema: • stroboskop • laser • fotodioda • računalo + program

  11. OPIS OPREME ZA MJERENJA

  12. KAKO MJERITI FREKVENCIJU PRECESIJE ZVRKA ? • Potrebna oprema: • Laser • Fotodioda • Računalo + program

  13. OPIS OPREME ZA MJERENJA

  14. USPORAVANJE ZVRKA POD UTJECAJEM VANJSKIH SILA • Zvrk usporava pod utjecajem sile otpora zraka • Takvo gibanje možemo opisati jednadžbom • Grafički prikaz promjene frekvencije rotacije:

  15. UTJECAJ TEMPERATURE • Neodimijski magneti osjetljivi su na promjenu temperature • Povećavanjem temperature oslabljuje se magnetski moment zvrka • Rezultati:

  16. ODRŽAVANJE I MIJENJANJE FREKVENCIJE ROTACIJE ZVRKA • DVA REŽIMA • Prvi režim – nametnuta frekvencija magnetskog polja jednaka je frekvenciji rotacije zvrka

  17. Drugi režim – nametnuta frekvencija magnetskog polja razlikuje se od frekvencije rotacije zvrka • Javljaju se udari čija frekvencija je jednaka razlici nametnute frekvencije i frekvencije rotacije zvrka

  18. KAKO MJERITI AMPLITUDU PRECESIJE ? • Amplituda precesije obrnuto je razmjerna kvadratu frekvencije rotacije

  19. ZAKLJUČAK • Uspješno sastavljena aparatura – ideja s Interneta, prilagodba vlastitim potrebama i mogućnostima • Helmholtzove zavojnice – kontroliranje i održavanje frekvencije rotacije zvrka • Korištenje računala kao mjernog instrumenta • Podudaranje rezultata s očekivanjima

  20. Minimalna i maksimalna frekvencija rotacije zvrka (22 – 42 Hz) • Dva režima rada levitrona • Originalni načini mjerenja: • Frekvencije rotacije zvrka • Frekvencije precesije zvrka • Amplitude precesije • Izveli smo teorijske proračune za: • Magnetsko polje baze • Potencijalnu energiju zvrka • Silu kojom magnetsko polje djeluje na magnetski zvrk

More Related