experiments · 10 · 2022-12-23
Ímãs donut nos polos externos — anéis opostos prolongam o giro
Flutuei um disco de 20 cm sobre outro com três ímãs donut em oposição na borda. Um leve toque e girou por mais de um minuto e meio. Montagem, tempos e próximos passos.
Gancho
Finalmente testei os ímãs donut nas polos externas e dei um toque leve no disco de cima. O negócio ficou girando por mais de um minuto e meio com um empurrão magnético claro toda vez que passava pelos anéis. Alguma coisa definitivamente está ajudando ele a continuar.
Assista a este experimento
Logo de cara você vê o disco de 20 cm de cima flutuando sobre o de baixo sem nada no meio. Três ímãs donut estão na borda externa do disco inferior, todos orientados da mesma forma para empurrar em vez de puxar. Dou um toque no disco de cima e ele começa a girar. O movimento durou mais do que eu imaginava com um empurrão tão pequeno.
O que você vai aprender
Você vai ver como ímãs donut em oposição criam uma série de empurrões que prolongam o tempo de giro. Falamos sobre por que um único ímã descentrado deixa tudo instável, como a gravidade pode ser usada a seu favor e por que esta montagem ainda não consegue rodar para sempre sem ajuda.
Da bancada
Usei dois discos de 20 cm, três poderosos ímãs anel donut na parte externa e, depois, adicionei um ímã retangular no disco de cima para teste. Tudo estava simplesmente na minha bancada de trabalho. Os ímãs são fortes o suficiente para você sentir o empurrão mesmo antes de chegarem perto. Quando dei o toque no disco de cima, ele girou por um minuto e quarenta e cinco segundos antes de finalmente desacelerar demais.
Como funciona / o que mudamos
Os ímãs donut estão todos em oposição, então o ímã móvel do disco de cima recebe um impulso repulsivo toda vez que se alinha com um de baixo. Dá para ver claramente o pequeno “tranco” de velocidade quando chega em cada ímã. Testei colocando um ímã retangular maior no disco girante para ver se interagia melhor. Isso deu um giro inicial maior, mas deixou tudo instável porque estava só de um lado. Mesmo com o desbalanceamento, dava para ver que ele ganhava velocidade em cada ponto de empurrão.
donut magnets outside poles
Quando coloquei os ímãs donut nas polos externas do disco de baixo e dei um giro no de cima, ele realmente continuou girando como um pequeno magnets. O empurrão dos campos opostos manteve ele rodando bem mais tempo do que um toque normal permitiria. Não foi movimento perpétuo, mas o movimento foi impressionante e me deu vontade de adicionar logo mais três ímãs.
Lista do construtor
- Dois discos de 20 cm iguais que possam flutuar ou girar livremente
- Pelo menos três ímãs donut/anel fortes para a borda externa
- Um ou mais ímãs retangulares menores para o rotor (tente balancear um de frente pro outro)
- Superfície plana e nivelada para a gravidade não puxar para o lado rápido demais
- Caderno para cronometrar cada teste e anotar quantos segundos durou
Solução de problemas
Se o seu disco desacelera rápido, verifique se todos os ímãs donut estão orientados da mesma forma para empurrar, e não puxar. Um ímã descentrado cria vibração que mata o impulso rápido. Notei que quando tinha só um ímã retangular no disco de cima ele ficava um pouco desbalanceado, mas o empurrão magnético ainda ajudava ele a passar pelos pontos difíceis. Adicionar os outros três ímãs donut deve deixar o movimento mais suave.
Segurança
Estes são poderosos ímãs de neodímio tipo donut. Mantenha os dedos longe enquanto o disco está girando para não prender. Trabalhe em uma bancada estável para nada voar se o disco pular. Mantenha sempre ferramentas soltas e outros ímãs afastados para não grudarem de repente.
FAQ
Isso pode virar movimento perpétuo? Não. O vídeo deixa claro que nada estacionário pode ser energia livre. Você ainda precisa daquele toque inicial e, no final, ele desacelera.
A gravidade ajuda ou atrapalha? Depende. Colocar um disco menor embaixo de um maior usa a gravidade, mas se isso trabalha a seu favor ainda está sendo testado.
Por que às vezes parecia que acelerava? Você vê o empurrão forte quando o ímã móvel se alinha com cada donut externo. Dá um tranco perceptível antes que o atrito e o desbalanceamento tomem conta.
Devo pedir mais ímãs donut? Decidi pedir mais três para testar o padrão dois-um-dois-um ao redor da borda. Isso pode reduzir a desaceleração entre os empurrões.
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