Pörgettyű mágnesgolyókból

Dr. Ucke úr, a népszerű „A világ legegyszerűbb elektromotorja” projektünk társszerzője, egyszerű pörgettyűket mutat be mágnesgolyókból. A részleteket a mellékelt PDF-ben találja. Itt egy erősen rövidített beszámolót teszünk közzé.

Ha 37 darab, K-06-C típusú mágnesgolyót az ábrán látható módon összerakunk, a golyók enyhén meghajló, hatszögletű szerkezetű felületet alkotnak. Ha ezt az alakzatot a domború oldalával lefelé egy üvegfelületre helyezzük, csak a középső golyón támaszkodik, és nagyon könnyen forgatható.

Esetleg érdemes a golyókat középen ujjbeggyel kissé benyomni, hogy a pörgettyű lehetőleg csak a központi golyóval érintkezzen. Így az üvegen a súrlódás rendkívül csekély.

Egy szívószál segítségével oldalról rá lehet fújni a pörgettyűre, és percenként akár 10 000 feletti fordulatszámot is el lehet érni. Ez már elég tekintélyes fordulatszám. Ennek ellenére a centrifugális erő még túl kicsi ahhoz, hogy a mágneseket szétszakítsa.

A pörgettyű sík felületen a ráfújás miatt kissé oldalra kitér. Ezért célszerű a kísérletet kellően lapos homorú tükörön (borotva-/kozmetikai tükör) elvégezni. Több percbe telik, mire ismét megnyugszik. Hogy pontosan mennyi idő, az nagymértékben a felülettől függ, illetve attól is, vannak‑e más mágnesek a közelben. Ha a pörgettyűt felülről balról és jobbról ferdén pontszerű fényforrásokkal megvilágítjuk, szép fényárnyalatok alakulnak ki (lásd a képet). Tükrön a pörgettyű vizuálisan még meg is kettőződik.

Instead of the hexagonal base structure, pentagonal, square, or trigonal shapes are also possible. In the image, all these shapes are shown in their minimal configuration. The sphere in the center protrudes much higher than in the hexagonal shape, since in these shapes it cannot lie in the plane of the surrounding spheres. The magnetic spheres are no longer easy to arrange into these shapes, as they repel each other. These basic shapes are not well suited as tops, because they are hard to spin up and have a comparatively small moment of inertia.

A bal oldali részleten az ötszögű szerkezet összesen 31 golyóra bővül; úgymond fejjel lefelé áll.

Alul látható ez a pörgettyű mozgás közben (1/100 s-os záridővel készült fotó). Mivel ennek a pörgettyűnek a súlypontja magasabban van, mint a hatszögű szerkezeté, valamivel nehezebb megpörgetni, és alacsony fordulatszámon instabilabban forog. Ráfújással azonban nagyobb fordulatszámra is fel lehet gyorsítani a pörgettyűt.