كلا ، لا فوتوشوب وخط الصيد لا تستخدم لجعل هذه الصورة ، فقط 100 ٪ فيزياء نقية وبعض الصبر. تشرح هذه التعليمات كيف يمكنك بناء أعلى تحويمك في الهواء مثل جسم غامض.
اللوازم:
الخطوة 1: نظرة عامة على الفيديو
الخطوة 2: نظرية إيرنشو
هل سبق لك أن حاولت رفع المغناطيس بمساعدة مجموعة من المغناطيسات الأخرى؟ يبدو الأمر سهلاً للغاية: نظرًا لأن المغناطيس يمكن أن يصد بعضه البعض ، فمن المحتمل أنه يمكن وضع مجموعة من المغناطيس في دائرة بحيث يدفعون المغناطيس على قدم المساواة نحو مركز النظام. أو ربما بناء مجال مصنوع من المغناطيس من شأنه أن يعلق مغناطيس آخر في الوسط. لكن إذا كان ذلك سهلاً ، فلماذا يصعب بناء قطارات تستخدم الرفع المغناطيسي؟ إذا جربت هذه الطرق "السهلة" ستجد أنها لا تعمل جميعها. في الواقع ، في عام 1842 ، أثبت عالم الرياضيات البريطاني صمويل إيرنشو أنه من المستحيل في الواقع تعليق مغناطيس منتظم في الفضاء بمساعدة وحيدة من مغناطيس منتظم آخر مثبت بشكل ثابت حوله. حسنًا ، لم يثبت ذلك تمامًا ، ولكن هذا مستمد من نظريته الأصلية. يحتوي دليل النظرية على عدد كبير من الحروف اليونانية لتفسيرها في هذا الدليل القصير ، لذلك دعونا نثق في هؤلاء الرجال الأذكياء الذين قاموا بفحصها ثلاث مرات ووجدوها صحيحة.
لذلك من المستحيل تعليق المغناطيس في الفضاء باستخدام مجموعة من المغناطيسات الأخرى. لكن إلقاء نظرة على الفيديو. هناك مغناطيس كبير من السيراميك الدائري ومغناطيس آخر وهو أيضًا من أعلى. وإذا قمت بتدوير المغناطيس الثاني بعناية أعلى من الأول ، فسيعلق فعلاً في الهواء. كيف يعقل ذلك؟! دعنا نتحدث عن هذا وبعض الثغرات الأخرى في نظرية إيرنشو ونقوم ببناء عدد قليل من أجهزة الرفع المغناطيسي. هذا سيكون رائع!
الخطوة 3: فاتورة المواد
هو في الواقع من السهل جدا لبناء هذا أعلى رفع. يمكنك العثور أدناه على قائمة المواد التي استخدمتها بالضبط. يمكنك استخدامه كمرجع لتكرار التكوين بالضبط:
* المغناطيس الكبير هو في الواقع كومة من مغنطيسين بحجم 115 × 45 × 20 مم: http://www.magnet4sale.com/ceramic-magnets-ring/
* يتم أخذ المغناطيس الصغير من مغنطيس 1.42 ″. لأخذ مغناطيس السيراميك من الكوب أضعه في ماء ساخن لمدة 20 دقيقة لتخفيف الغراء ، ثم ألقيت بسائق برغي وانسحبت كما هو موضح في الفيديو وشرحت بمزيد من التفصيل في هذه الخطوة رقم 6 القابلة للتعليم.
بالإضافة إلى ذلك اعتدت
* وتد خشبي 6.56 مم (1/4 from) من مايكلز
* مجموعة من غسالات المطاط والنحاس الأصفر (أي غير المغناطيسية) من Home Depot (لدى Lowes اختيار أفضل من غسالات المطاط ، يحتوي Home Depot على المزيد من النحاسيات). في الحقيقة لهذا الإعداد الدقيق ، استخدمت غسالة واحدة بقطر 32 مم وسمك 1.3 ملم. جميع غسالات النحاس الأخرى لم تكن ضرورية في الإصدار النهائي.
* حاوية بلاستيكية من خزانة الخاص بك لتغطية المغناطيس الكبير. لقد استخدمت حاوية طولها 68 مم و 143 مم في حاوية # 12 (1.5pt) من Rubbermaid.
* ورقة الألمنيوم أو البلاستيك (أي غير المغناطيسية) من Lowes
* شريط كهربائي جيد
الكل في كل هذا الإعداد كلفني حوالي 30 دولار.
الخطوة 4: حاوية بلاستيكية؟! بشكل جاد؟!!
الحاوية البلاستيكية مطلوبة لحماية المغناطيس من بعضها البعض. بغض النظر عن مدى حرصك على القمة ، فسوف تستمر في السقوط في نهاية المطاف لتصل إلى المغناطيس. في كل مرة يحدث هذا سوف تسقط رقائق صغيرة حادة قبالة المغناطيس. إلى جانب تغطية مكان عملك مع احتمال أن يشكل خطرا على الغبار المغناطيسي للإلكترونيات ، فإنها تدمر أيضا كل ما تبذلونه من جهود لضبط القمة. لا تريد ذلك ، وأفضل طريقة لمنع ذلك هي تغطية المغناطيس الكبير بحاوية بلاستيكية.
الخطوة 5: الارتفاع مهم
وظيفة أخرى في الحاوية البلاستيكية هي ضبط المسافة بين الأعلى والمغناطيس الكبير. كما ترون في الفيديو ، تعد هذه المسافة مهمة للغاية بالنسبة للغزل الأولي الناجح. يجب أن يكون الجزء العلوي من الحاوية (بالإضافة إلى الورقة) قريبًا جدًا من الموضع حيث يتوقف المغناطيس الكبير عن صد الجزء العلوي ويبدأ في جذبه. في الواقع ، يمكنك حتى تحريك المغناطيس الصغير على طول الجذع العلوي لمعايرة هذه المسافة بدقة. إذا حاولت تدوير الجزء العلوي أعلى الحاوية المضبوطة بشكل صحيح ، فسوف تستقر في الواقع لمدة 5-6 ثوانٍ وتدور بشكل مستقيم تمامًا.
الخطوة 6: استرداد المغناطيس الأصغر
كان أصغر مغناطيس حصلت عليه داخل كوب فولاذي. من أجل استخلاص المغناطيس من الكوب ، غارقة في الماء الساخن لمدة 20 دقيقة تقريبًا ، ثم استخدم مفك البراغي لخلع المغناطيس وإزالته.
الخطوة 7: اصنع القمة
استخدم المسامير لتحويل مغناطيس القرص الصغير إلى قمة. لقد قطعت ما يقرب من 32 ملم من وتد وصقلت من طرف واحد مع ورقة الرملي لإعطائها شيئا مثل شكل مكافئ وجعلها أكثر سلاسة.
إذا كنت تتبع المواصفات الواردة من rtfms.com بالضبط ، فقم بإضافة غسالة المطاط لزيادة وزنها إلى حوالي 12.5 جرام. تأكد من وضع فاصل غير مغناطيسي بين القمة والمقياس ، وإلا فإن الأجزاء المعدنية في المقياس ستجذب المغناطيس وسيكون الوزن المقاس غير دقيق. انظر الفيديو للحصول على التفاصيل.
الخطوة 8: اصنع القاعدة
بما أنني أستخدم مغناطيسين أصغر للقاعدة بدلاً من واحدة كبيرة ، فهذه هي الخطوة التي أرتكبها فيها. لا تضع أحدها فوق الآخر فحسب ، بل ستلحق الضرر بالمغناطيس وأصابعك. بدلاً من ذلك ، حرك المغناطيس العلوي أعلى الآخر. إذا لم ينجح ذلك وصد المغناطيس لبعضهم البعض فقلّب أحد المغناطيسين وكرر المحاولة. يمكنك تخطي هذه الخطوة إذا كان لديك مغناطيس كبير واحد.
قم بتغطية المغناطيس الكبير بالحاوية ، ضع ورقة الألمنيوم في الأعلى وقاعدة جاهزة.
الخطوة 9: ضبط الاتجاه والارتفاع من القاعدة
الآن هو الوقت المناسب لبضع خطوات مع الكثير من النص وعدم وجود صور. من الصعب للغاية شرح المشكلات الديناميكية للنص الثابت ، لذا تحقق من الفيديو في الخطوة رقم 1 لترى كيف يعمل هذا.
ضع ورقة مسطحة مصنوعة من مواد غير مغناطيسية أعلى الحاوية البلاستيكية وحاول غزل الجزء العلوي. فرصة جيدة لن ترفع فقط ولكن تدور كذلك. يمكن أن يكون هناك العديد من الأشياء الخطأ:
* يتم وضع المغناطيس الكبير رأسا على عقب. قم بإزالة الغطاء وقم بخفض الجزء العلوي عليه ببطء. إذا ، أثناء خفض الجزء العلوي ، لن تشعر بأي شيء ، ثم تشعر أن الجزء العلوي يجلس على وسادة مغناطيسية ، فهذا هو الجانب الخطأ. اقلب المغناطيس الكبير. الآن الجزء العلوي يشعر ببعض المقاومة أثناء خفضه ، مما يبدأ المغناطيس الكبير بسحبه داخل الفتحة. هذا هو الاتجاه الصحيح. ضع الغطاء الخلفي.
* الجزء العلوي مرتفع للغاية فوق المغناطيس الكبير ، لذلك يقوم المغناطيس الكبير بصده وبمجرد أن يدور فإنه سيطير فورًا. قلل المسافة من الأعلى إلى المغناطيس الكبير برفع المغناطيس الكبير. سوف تساعدك الغسالات وأكواب الزجاجة على رفع المغناطيس الكبير.
* الجزء العلوي منخفض للغاية فوق المغناطيس الكبير ، لذلك جذب المغناطيس الكبير الجزء العلوي للغاية والقوة الجيروسكوبية ليست كافية لإبقائها مستقيمة. في هذه الحالة ، يسقط ويتراجع فور إطلاقه. تحتاج إلى زيادة المسافة بين الأعلى والمغناطيس. يمكنك القيام بذلك عن طريق رفع الحاوية البلاستيكية على غسالات أكواب الزجاجة ، على سبيل المثال.
الموضع المثالي للقمة هو أقل قليلاً من تلك النقطة عندما يتوقف المغناطيس الكبير عن صد القمة ويبدأ في اجتذابها. اضبط ارتفاع المغناطيس أسفل الحاوية البلاستيكية بحيث يكون الجزء العلوي في هذا الموضع بالضبط عند محاولة تدويره. يمكنك أيضًا تحريك المغناطيس الصغير بمفرده الجذع العلوي لضبط الإعداد.
يرجى ملاحظة أنه في هذا الموضع قد تحتاج إلى دفع الجزء العلوي لأسفل قليلاً أثناء الدوران. إذا وجدت هذا غير مريح فلا تتردد في تقليل المسافة بين المغناطيس أكثر قليلاً.
في الواقع ، هناك شيء آخر يمكن أن يحدث خطأ في الغزل: السرعة.
* إذا قمت بتدوير القمة ببطء شديد ، فستبدأ عملية المعالجة المسبقة كثيرًا وتهبط بسرعة كبيرة
* إذا قمت بتدوير الجزء العلوي بسرعة كبيرة فستبدأ المعالجة بشكل أسرع وتسقط أيضًا.
* تدور القمة ليست سريعة جدا وليس بطيئا للغاية. في الواقع ، ابدأ من الجانب البطيء واستمر في زيادة السرعة حتى تصل إلى الحد الأقصى للسرعة وبعدها يصبح الجزء العلوي مجنونًا.
إلى جانب الدوران الأولي فقط ، فإن الرافعة المغناطيسية الثابتة الدوران تعمل فقط بسرعات تتراوح بين 1000 و 3000 دورة في الدقيقة (الثورات في الدقيقة). لذا فإن الدوران العلوي بشكل أسرع من 3000 دورة في الدقيقة لن يساعد في إبقائه طويلًا.
بمجرد وضع القمة بشكل صحيح ، يجب أن تكون قادرة على الدوران بشكل ثابت على ورقة. في الواقع ، إذا كنت محظوظًا وصبورًا ، فيمكنك وضعها في نقطة ستثبت نفسها بنفسها. حتى إذا قمت بتدويرها بشكل غير جيد ، فسوف يتم تقويمها في النهاية.
أوه ، والشيء الأكثر أهمية هو المكان الذي تبدأ فيه الغزل - يجب أن يحدث بالضبط فوق مركز المغناطيس الكبير ، وإلا فإن المغناطيس الصغير سوف يتعثر ولن يدور على الإطلاق.
الخطوة 10:
حان الوقت لبدء المرحلة الثانية: الضبط الخشن. ارفع الورقة ببطء وبشكل مطرد للحفاظ على المستوى. يمكن أن تحدث عدة أشياء:
* بمجرد رفع الورقة تقفز القمة وتطير بعيدًا. هذا يعني أن الجزء العلوي خفيف للغاية وقوة الجاذبية ليست كافية لتعويض قوة التنافر المغناطيسي. إضافة بعض الوزن إلى الأعلى. الغسالات النحاسية هي الأثقل منها ، الغسالات المطاطية أفتح يمكنك أيضا الرمال غسالات لضبط وزنهم.
* تستمر في رفع الورقة لكن الجزء العلوي لا يخلع الورقة أبدًا. الجزء العلوي ثقيل للغاية وقوة التنافر المغناطيسي ليست كافية لتعويض الجاذبية. إزالة غسالة من الأعلى. إذا كان هذا هو الغسالة الأخيرة ، فاستبدلها بغسالة أخف. إذا لم يتم خلع الجزء العلوي حتى بدون غسالات على الإطلاق ، فستحتاج إلى مجموعة أقوى من المغناطيس.
بعد إضافة وإزالة الغسالات إلى الأعلى ، يجب أن تصل إلى نقطة عندما تقلع القمة من الورقة ، وتحاول رفع أعلى المغناطيس ولكن بعد نصف ثانية تقلع. إذا لاحظت أنها تسير دائمًا في نفس الاتجاه ، فقد حان الوقت للمرحلة 3: التسوية.
* السبب في أن القمة تغلق دائمًا في نفس الاتجاه هو أن المجال المغناطيسي للمغناطيس الكبير هو مستوى مثالي. يشبه إلى حد كبير الكرة تدحرجت أسفل التل ، لدينا أعلى القوائم أسفل التل المغناطيسي. لا يمكنك حتى جعلها أفقية بمستوى منتظم حيث يمكن جذب المغناطيس الكبير بشكل غير متساو. تحتاج إلى الاستمرار في ضبط مستوى المغناطيس الكبير حتى يبدأ الجزء العلوي في الطيران بعيدًا في اتجاهات مختلفة. تأكد أيضًا من وجود المغناطيس الكبير على سطح صلب مثل الطاولة. السجاد لن يعمل حيث ستحتاج إلى إعادة تنشيط المغناطيس بشكل متكرر.
الحقيقة هي أنك ربما ستحتاج إلى القيام بالمرحلتين 2 و 3 في وقت واحد لأنه من غير الواضح في بعض الأحيان سبب انتقال القمة بسرعة كبيرة. يمكن أن يكون كل من مستوى المجال المغناطيسي والوزن.
مرة أخرى ، يمكنك وضع غسالات أو أي شيء آخر سميك ويفضل أن يكون غير مغنطيسي أسفل المغناطيس الكبير من أجل ضبطه. يمكنك حتى استخدام Arduino كشيم إذا كنت ترغب في إشراك متحكم في هذا المشروع :)
الخطوة 11: ضبط الوزن
في هذه المرحلة ، يعمل كل شيء تقريبًا بشكل رائع باستثناء الجزء العلوي الذي لا يزال غير قادر على الرفع عندما يطير بعيدًا. الوقت للمرحلة 4: الضبط النهائي.
* حافظ على إضافة وزن الجزء العلوي. تحتاج إلى إضافة الأوزان الصغيرة إلى الأعلى. في الواقع ، تعد أوزان الضبط الدقيقة صغيرة جدًا بحيث لا تعمل الغسالات بعد الآن. نحن نتحدث عن دقة 0.1g (0.004oz). أفضل مرشح لضبط الوزن هو الشريط الكهربائي. استمر في لصق أجزاء صغيرة من الشريط الكهربائي حتى يتوقف الجزء العلوي عن الطيران بعيدًا.
* إذا كان الرفع في الأعلى عند نقطة ما لبضع ثوانٍ من السقوط - فقم بإخراج شريط ، ثم قصه إلى النصف وتمسك بنصف الظهر.
باستخدام شريط كهربائي ، يمكنك بناء قمة سترفع لمدة دقيقة أو دقيقتين. مشكلة واحدة مع ذلك هو الديناميكا الهوائية سيئة من شرائط الشريط. بمجرد معرفة الوزن النهائي ، قد تكون فكرة جيدة أن تحل محل مجموعة من غسالات النحاس الأصفر. سيؤدي ذلك إلى زيادة وقت الرحلة إلى 5 دقائق (حسنًا ، 2-3 دقائق وقت أكثر واقعية).
شيء واحد أكثر أهمية هو أن القمة بأكملها يجب أن تكون حازمة للغاية. لا ينبغي أن تكون قطعة غير مضمونة أو متذبذبة. استخدم الغراء المجنون إذا لزم الأمر ، ولكن اجعله يبدو كقطعة صلبة واحدة.
الخطوة 12: تدهش أصدقائك!
إذا أكملت كل هذا الجنون الدقيق ، فقد حان الوقت للاتصال بأصدقائك بسرعة وإعجابهم. افعلها سريعا! المشكلة هي أن التأثير غير مستقر للغاية. بمجرد تغير درجة الحرارة في الغرفة - ستحتاج إلى تقليل الضبط الدقيق. تغيرت الرطوبة؟ نفس الشيء. شخص ما وضع مقص في مكان قريب؟ ضبطه مرة أخرى. أو نقل المقص بعيدا ، كل ما هو أسهل :)
حقيقة أن هذا النوع من الرفع المغنطيسي غير مستقر إلى حد كبير يقلل من قابليته للاستخدام. إلى جانب الأشخاص المذهلين ، لا يمكنك فعل الكثير من خلاله. في المستقبل ، سأشرح لك كيفية إنشاء أجهزة رفع أكثر عملية ، لذا قم بالتصويت والمتابعة والإعجاب والاشتراك والحفاظ على DIYing!
إذا كنت تحب هذا Instructable يرجى التحقق من بلدي غيرها من التعليمات. شكرا لك على القراءة ومشاهدة!
الوصيف في
أطلقها! التحدي
