Nope ไม่มี Photoshop และสายการประมงไม่ได้ถูกใช้เพื่อสร้างภาพนี้เป็นฟิสิกส์บริสุทธิ์ 100% และความอดทน คำแนะนำนี้อธิบายวิธีที่คุณสามารถสร้างตัวคุณลอยอยู่เหนืออากาศได้อย่างยูเอฟโอ
วัสดุ:
ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวมวิดีโอ
ขั้นตอนที่ 2: ทฤษฎีบท Earnshaw
คุณเคยลองใช้แม่เหล็กด้วยแม่เหล็กอื่น ๆ หรือไม่? ดูเหมือนง่ายมากเนื่องจากแม่เหล็กสามารถขับไล่กันคุณอาจใส่แม่เหล็กเป็นวงกลมเพื่อให้พวกมันผลักแม่เหล็กอื่นไปทางกึ่งกลางของระบบ หรืออาจสร้างทรงกลมที่ทำจากแม่เหล็กที่จะแขวนแม่เหล็กอีกอันไว้ตรงกลาง แต่ถ้าเป็นเรื่องง่ายทำไมมันจึงยากที่จะสร้างรถไฟที่ใช้การลอยด้วยแม่เหล็ก หากคุณลองวิธีการ "ง่าย" เหล่านี้คุณจะพบว่าวิธีการทั้งหมดไม่ทำงาน อันที่จริงแล้วในปี ค.ศ. 1842 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษซามูเอลเอิร์นชอว์พิสูจน์ว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะระงับแม่เหล็กปกติในอวกาศด้วยความช่วยเหลือเพียงอย่างเดียวของแม่เหล็กปกติอื่น ๆ ที่วางอยู่รอบ ๆ เขาไม่ได้พิสูจน์อย่างนั้น แต่สิ่งนี้ตามมาจากทฤษฎีบทดั้งเดิมของเขา หลักฐานของทฤษฎีบทนี้มีตัวอักษรกรีกจำนวนมากเกินกว่าจะอธิบายได้ในคำแนะนำสั้น ๆ นี้ดังนั้นขอให้เชื่อใจพวกสมาร์ทที่ตรวจสอบสามครั้งและพบว่าถูกต้อง
ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะระงับแม่เหล็กในอวกาศโดยใช้แม่เหล็กอื่น ๆ แต่ลองดูวิดีโอ มีแม่เหล็กเซรามิกวงแหวนขนาดใหญ่และแม่เหล็กอีกอันหนึ่งซึ่งยังเป็นด้านบน และถ้าฉันหมุนแม่เหล็กอันที่สองเหนือแม่เหล็กแรกอย่างระมัดระวังมันจะลอยอยู่ในอากาศ เป็นไปได้อย่างไร?! มาพูดคุยเกี่ยวกับเรื่องนี้และช่องโหว่อื่น ๆ ในทฤษฎีบท Earnshaw และสร้างอุปกรณ์แม่เหล็กแบบแม่เหล็กสองสามอัน นี่มันเจ๋งมาก!
ขั้นตอนที่ 3: รายการวัสดุ
จริงๆแล้วมันง่ายมากที่จะสร้างเสื้อชูชีพที่ลอยได้นี้ ด้านล่างนี้คุณสามารถค้นหารายการวัสดุที่ฉันใช้ คุณสามารถใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเพื่อทำซ้ำการกำหนดค่าของฉัน:
* แม่เหล็กขนาดใหญ่เป็นแม่เหล็กขนาด 115x45x20 มม. สองตัว: http://www.magnet4sale.com/ceramic-magnets-ring/
* แม่เหล็กขนาดเล็กนำมาจากแม่เหล็กขนาด 1.42″ ถ้วย ในการใช้แม่เหล็กเซรามิกจากถ้วยฉันใส่ในน้ำร้อนเป็นเวลา 20 นาทีเพื่อคลายกาวแล้วสอดด้วยไขควงและดึงออกเหมือนที่แสดงในวิดีโอและอธิบายเพิ่มเติมในขั้นตอนที่แนะนำนี้ # 6
นอกจากนั้นฉันใช้
* 6.56 มม. (1/4″) เดือยไม้จาก Michaels
* วงแหวนของยางและทองเหลือง (เช่นที่ไม่ใช่แม่เหล็ก) จาก Home Depot (Lowes มีตัวเลือกที่ดีกว่าของแหวนยาง Home Depot มีทองเหลืองมากกว่า) อันที่จริงสำหรับการตั้งค่าที่แน่นอนนี้ฉันใช้เครื่องซักผ้าเพียงอันเดียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 มม. และความหนา 1.3 มม. เครื่องซักผ้าทองเหลืองอื่น ๆ ทั้งหมดไม่จำเป็นในรุ่นสุดท้าย
* ภาชนะพลาสติกจากตู้ของคุณเพื่อให้ครอบคลุมแม่เหล็กขนาดใหญ่ ฉันใช้ความสูง 68 มม. และขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 143 มม. # 12 (1.5pt) จาก Rubbermaid
* อลูมิเนียมหรือพลาสติก (เช่นที่ไม่ใช่แม่เหล็ก) จาก Lowes
* เทปไฟฟ้าที่ดี
ทั้งหมดในการตั้งค่านี้มีค่าใช้จ่ายประมาณ $ 30
ขั้นตอนที่ 4: บรรจุภัณฑ์พลาสติก! อย่างจริงจัง?!!
ต้องใช้ภาชนะพลาสติกเพื่อป้องกันแม่เหล็กจากกันและกัน ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอันดับต้น ๆ จะต้องล้มลงและกระแทกแม่เหล็กในที่สุด ทุกครั้งที่สิ่งนี้เกิดขึ้นชิปที่คมเล็ก ๆ จะหลุดออกจากแม่เหล็ก นอกเหนือจากที่ทำงานของคุณที่อาจเป็นอันตรายต่อฝุ่นสนามแม่เหล็กอิเล็กทรอนิกส์แล้วพวกเขาก็ทำลายความพยายามทั้งหมดของคุณในการปรับแต่งส่วนบน คุณไม่ต้องการสิ่งนั้นและวิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันคือการปิดแม่เหล็กขนาดใหญ่ด้วยภาชนะพลาสติก
ขั้นตอนที่ 5: ความสูงไม่สำคัญ
ฟังก์ชั่นอื่นของภาชนะพลาสติกคือการปรับระยะห่างระหว่างด้านบนและแม่เหล็กขนาดใหญ่ อย่างที่คุณเห็นในวิดีโอระยะทางนี้สำคัญมากสำหรับการหมุนครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จ ด้านบนของภาชนะบรรจุ (บวกกับแผ่น) ควรอยู่ใกล้กับตำแหน่งที่แม่เหล็กขนาดใหญ่หยุดขับไล่ที่ด้านบนและเริ่มดึงดูดมัน ในความเป็นจริงคุณสามารถย้ายแม่เหล็กขนาดเล็กไปตามก้านด้านบนเพื่อปรับระยะนี้ได้อย่างแม่นยำ หากคุณพยายามหมุนที่ด้านบนของภาชนะที่ปรับให้เหมาะสมมันจะทำให้ตัวเองมีความเสถียรจริง ๆ ประมาณ 5-6 วินาทีและหมุนอย่างแน่นอน
ขั้นตอนที่ 6: ดึงแม่เหล็กขนาดเล็ก
แม่เหล็กขนาดเล็กที่ฉันมีอยู่ในถ้วยเหล็ก เพื่อที่จะดึงแม่เหล็กออกจากถ้วยฉันแช่ในน้ำร้อนประมาณ 20 นาทีจากนั้นใช้ไขควงแงะและเอาแม่เหล็กออก
ขั้นตอนที่ 7: สร้างยอด
ใช้เดือยเพื่อเปลี่ยนแม่เหล็กดิสก์ขนาดเล็กให้อยู่ด้านบน ฉันตัดเดือยประมาณ 32 มม. แล้วขัดปลายด้านหนึ่งด้วยกระดาษทรายเพื่อให้มันมีรูปร่างคล้ายพาราโบลาและทำให้มันเรียบขึ้น
หากคุณปฏิบัติตามข้อกำหนดจาก rtfms.com อย่างแน่นอนให้เพิ่มเครื่องซักผ้ายางเพื่อให้น้ำหนักประมาณ 12.5 กรัม ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใส่ตัวเว้นวรรคแบบไม่แม่เหล็กระหว่างด้านบนและเครื่องชั่งมิฉะนั้นชิ้นส่วนโลหะของเครื่องชั่งจะดึงดูดแม่เหล็กและน้ำหนักที่วัดได้จะไม่ถูกต้อง ดูวิดีโอสำหรับรายละเอียด
ขั้นตอนที่ 8: สร้างฐาน
เนื่องจากฉันใช้แม่เหล็กขนาดเล็กสองอันสำหรับฐานแทนที่จะเป็นหนึ่งอันใหญ่นี่เป็นขั้นตอนที่ฉันซ้อนมัน อย่าเพิ่งวางไว้ด้านบนของอีก - คุณจะเกิดความเสียหายทั้งแม่เหล็กและนิ้วของคุณ ให้เลื่อนแม่เหล็กด้านบนที่ด้านบนของอีกด้านหนึ่งแทน ถ้ามันไม่ทำงานและแม่เหล็กผลักกันแล้วให้พลิกแม่เหล็กหนึ่งอันแล้วลองทำซ้ำ คุณสามารถข้ามขั้นตอนนี้หากคุณมีแม่เหล็กขนาดใหญ่หนึ่งอัน
ครอบคลุมแม่เหล็กขนาดใหญ่ด้วยภาชนะใส่แผ่นอลูมิเนียมด้านบนและฐานของคุณพร้อม
ขั้นตอนที่ 9: ปรับการวางแนวและความสูงของฐาน
ตอนนี้เป็นเวลาสำหรับไม่กี่ขั้นตอนที่มีข้อความจำนวนมากและไม่มีรูปภาพ เป็นเรื่องยากมากที่จะอธิบายปัญหาแบบไดนามิกที่มีข้อความคงที่ดังนั้นให้ตรวจสอบวิดีโอในขั้นตอนที่ 1 เพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร
วางแผ่นแบนที่ทำจากวัสดุที่ไม่เป็นแม่เหล็กที่ด้านบนของภาชนะพลาสติกแล้วลองหมุนด้านบน โอกาสที่ดีมันจะไม่เพียงแค่ลอย แต่หมุนได้เช่นกัน มีหลายสิ่งที่อาจผิดปกติ:
* วางแม่เหล็กขนาดใหญ่คว่ำ นำฝาครอบออกและค่อยๆลดด้านบนลง หากในขณะที่ลดระดับลงด้านบนคุณจะไม่รู้สึกอะไรเลยคุณจะรู้สึกว่าด้านบนนั่งอยู่บนหมอนแม่เหล็กก็จะเป็นด้านที่ผิด พลิกแม่เหล็กขนาดใหญ่ขึ้น ตอนนี้ส่วนบนรู้สึกถึงความต้านทานขณะที่คุณกำลังลดระดับลงกว่าแม่เหล็กขนาดใหญ่จะเริ่มดึงเข้าไปในรู นั่นคือทิศทางที่ถูกต้อง ใส่ฝาครอบกลับ
* ด้านบนสูงเกินไปเหนือแม่เหล็กขนาดใหญ่ดังนั้นแม่เหล็กขนาดใหญ่จึงขับออกมาและเมื่อคุณหมุนมันมันจะบินไปทันที ลดระยะห่างจากด้านบนสู่แม่เหล็กขนาดใหญ่โดยยกแม่เหล็กขนาดใหญ่ขึ้น เครื่องซักผ้าและถ้วยขวดจะช่วยให้คุณยกแม่เหล็กขนาดใหญ่
* ด้านบนต่ำกว่าแม่เหล็กใหญ่เกินไปดังนั้นแม่เหล็กขนาดใหญ่จึงดึงดูดแรงมากเกินไปและแรงไจโรสโคปไม่เพียงพอที่จะทำให้มันตรง ในกรณีนี้มันจะตกลงมาทันทีหลังจากคุณปล่อย คุณต้องเพิ่มระยะห่างระหว่างด้านบนและแม่เหล็ก คุณสามารถทำได้โดยยกภาชนะพลาสติกลงบนแหวนรองขวด
ตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบสำหรับด้านบนนั้นอยู่ต่ำกว่าจุดนั้นเล็กน้อยเมื่อแม่เหล็กขนาดใหญ่หยุดขับไล่ด้านบนและเริ่มดึงดูด ปรับความสูงของแม่เหล็กใต้ภาชนะพลาสติกเพื่อให้ส่วนบนอยู่ตรงตำแหน่งนี้เมื่อคุณพยายามหมุน นอกจากนี้คุณยังสามารถย้ายแม่เหล็กขนาดเล็กเพียงอย่างเดียวที่ก้านด้านบนเพื่อปรับการตั้งค่าได้อย่างละเอียด
โปรดทราบว่าในตำแหน่งนี้คุณอาจต้องดันส่วนบนลงเล็กน้อยในขณะที่หมุน หากคุณพบว่ามันไม่สะดวกที่จะลดระยะห่างระหว่างแม่เหล็กให้มากขึ้น
ในความเป็นจริงมีอีกสิ่งหนึ่งที่ผิดไปจากการปั่นนั่นคือความเร็ว
* ถ้าคุณหมุนช้าเกินไปมันจะเริ่มต้น precessing มากเกินไปและร่วงเร็วเกินไป
* ถ้าคุณหมุนด้านบนเร็วเกินไปมันจะเริ่ม precessing เร็วยิ่งขึ้นและลดลงด้วย
* หมุนด้านบนไม่เร็วเกินไปและไม่ช้าเกินไป ในความเป็นจริงเริ่มต้นจากด้านช้าและเพิ่มความเร็วจนกว่าคุณจะถึงความเร็วสูงสุดหลังจากที่ด้านบนจะบ้า
นอกจากการหมุนครั้งแรกแล้วการหมุนด้วยแม่เหล็กที่หมุนได้อย่างเสถียรนั้นจะทำงานที่ความเร็วระหว่าง 1,000 ถึง 3,000 รอบต่อนาทีเท่านั้น (รอบต่อนาที) ดังนั้นการหมุนด้านบนเร็วกว่า 3000 รอบต่อนาทีจะไม่ช่วยให้มันบินได้นานขึ้น
เมื่อคุณวางตำแหน่งด้านบนอย่างถูกต้องแล้วจะสามารถหมุนได้อย่างมั่นคงบนแผ่นงาน ในความเป็นจริงถ้าคุณโชคดีและอดทนคุณสามารถวางตำแหน่งในจุดที่จะทำให้ตัวเองมีเสถียรภาพ แม้ว่าคุณจะหมุนไม่ดีมันก็จะยืดตัวขึ้นในที่สุด
โอ้และสิ่งที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือคุณจะเริ่มหมุน - มันควรจะเกิดขึ้นเหนือศูนย์กลางของแม่เหล็กขนาดใหญ่ไม่เช่นนั้นแม่เหล็กขนาดเล็กจะพังทลายและไม่หมุนเลย
ขั้นตอนที่ 10:
ถึงเวลาที่จะเริ่มเฟสที่สอง: การปรับแต่งแบบหยาบ ยกแผ่นขึ้นอย่างช้าๆและต่อเนื่องเพื่อรักษาระดับ อาจมีหลายสิ่ง:
* เมื่อคุณยกแผ่นขึ้นมาแล้วให้กระโดดขึ้นไปบนแผ่นอีกเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าส่วนบนนั้นเบาเกินไปและแรงโน้มถ่วงไม่เพียงพอที่จะชดเชยแรงผลักของสนามแม่เหล็ก เพิ่มน้ำหนักบางส่วนไปด้านบน เครื่องซักผ้าทองเหลืองเป็นเครื่องที่หนักที่สุด คุณสามารถทรายเครื่องซักผ้าเพื่อปรับน้ำหนักของพวกเขา
* คุณยังคงยกแผ่น แต่ด้านบนไม่เคยถอดแผ่น ด้านบนมีน้ำหนักมากเกินไปและแรงผลักของสนามแม่เหล็กไม่เพียงพอที่จะชดเชยแรงโน้มถ่วง นำเครื่องซักผ้าออกจากด้านบน หากนี่เป็นเครื่องซักผ้าสุดท้ายให้เปลี่ยนด้วยเครื่องที่เบากว่า หากด้านบนจะไม่ถอดแม้ไม่มีเครื่องซักผ้าเลยคุณจะต้องมีชุดแม่เหล็กที่แข็งแกร่งกว่านี้
หลังจากเพิ่มและถอดแหวนไปที่ด้านบนคุณควรไปถึงจุดที่ด้านบนจะหลุดออกจากแผ่นพยายามที่จะลอยขึ้นไปด้านบนของแม่เหล็ก แต่หลังจากนั้นครึ่งวินาทีก็จะหลุดออกไป หากคุณสังเกตเห็นว่ามันบินไปในทิศทางเดียวกันเสมอก็ถึงเวลาสำหรับเฟส 3: การปรับระดับ
* เหตุผลที่ด้านบนลอยตัวไปในทิศทางเดียวกันเสมอเพราะสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กขนาดใหญ่นั้นอยู่ในระดับที่สมบูรณ์ ค่อนข้างเหมือนลูกบอลกลิ้งลงมาจากยอดเขาของเรากลิ้งลงไปตามเนินเขาแม่เหล็ก คุณไม่สามารถทำให้เป็นแนวนอนในระดับปกติเนื่องจากแม่เหล็กขนาดใหญ่อาจถูกทำให้เป็นแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ คุณจำเป็นต้องปรับระดับแม่เหล็กใหญ่จนกว่าด้านบนจะเริ่มลอยไปในทิศทางที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแม่เหล็กขนาดใหญ่ตั้งอยู่บนพื้นผิวที่มั่นคงเหมือนโต๊ะ การปูพรมจะไม่ทำงานตามที่คุณจะต้องเกี่ยวข้องกับแม่เหล็กบ่อยเกินไป
ความจริงก็คือคุณอาจจะต้องทำขั้นตอนที่ 2 และ 3 พร้อมกันเพราะบางครั้งก็ไม่ชัดเจนว่าทำไมคนชั้นสูงถึงหนีไปอย่างรวดเร็ว มันอาจเป็นได้ทั้งระดับสนามแม่เหล็กและน้ำหนัก
อีกครั้งคุณสามารถใส่แหวนรองหรือสิ่งอื่นที่หนากว่าและไม่ใช่แม่เหล็กที่ดีกว่าใต้แม่เหล็กขนาดใหญ่เพื่อปรับระดับ คุณสามารถใช้ Arduino เป็นชิมถ้าคุณต้องการเกี่ยวข้องกับไมโครคอนโทรลเลอร์ในโครงการนี้ :)
ขั้นตอนที่ 11: ปรับน้ำหนัก
ณ จุดนี้เกือบทุกอย่างใช้งานได้ดียกเว้นด้านบนยังไม่สามารถลอยได้เพราะมันบินหนีไป เวลาสำหรับเฟส 4: การปรับแต่งครั้งสุดท้าย
* เพิ่มน้ำหนักของด้านบน คุณต้องเพิ่มน้ำหนักเล็ก ๆ ขึ้นไปด้านบน ในความเป็นจริงแล้วน้ำหนักการปรับแต่งที่ดีนั้นเล็กมากจนเครื่องซักผ้าไม่ทำงานอีกต่อไป เรากำลังพูดถึงความแม่นยำ 0.1g (0.004oz) ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการปรับน้ำหนักคือเทปไฟฟ้า หมั่นติดเทปไฟฟ้าชิ้นเล็ก ๆ จนกระทั่งด้านบนหยุดบิน
* ถ้าถึงจุดหนึ่งจะลอยไปสักสองสามวินาทีกว่าจะตกลงมา - ดึงแถบออกมาผ่าครึ่งแล้วติดอีกครึ่งหนึ่ง
การใช้เทปไฟฟ้าคุณสามารถสร้างท็อปที่จะลอยได้หนึ่งหรือสองนาที ปัญหาอย่างหนึ่งของมันคืออากาศพลศาสตร์ที่ไม่ดีของแถบเทป เมื่อคุณทราบน้ำหนักสุดท้ายแล้วก็น่าจะเป็นความคิดที่ดีที่จะแทนที่ของใช้ด้วยแหวนทองเหลือง ซึ่งจะเพิ่มเวลาบินสูงสุด 5 นาที (ดี 2-3 นาทีเป็นเวลาที่สมจริงมากขึ้น)
สิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือด้านบนทั้งหมดควรจะมั่นคงมาก ไม่ควรมีชิ้นส่วนที่ไม่ปลอดภัยหรือสั่นคลอน ใช้กาวบ้าหากจำเป็น แต่ทำให้รู้สึกเหมือนเป็นชิ้นเดียว
ขั้นตอนที่ 12: ตะลึงพรึงเพริดเพื่อนของคุณ!
หากคุณทำสิ่งที่บ้าคลั่งให้หมดไปก็ถึงเวลาโทรหาเพื่อนของคุณอย่างรวดเร็วและทำให้พวกเขาประหลาดใจ ทำมันได้อย่างรวดเร็ว! ปัญหาคือว่าผลกระทบไม่แน่นอนมาก เมื่ออุณหภูมิในห้องเปลี่ยนไป - คุณจะต้องปรับจูนใหม่อย่างละเอียด ความชื้นเปลี่ยนไปหรือไม่ สิ่งเดียวกัน มีคนใส่กรรไกรใกล้ ๆ ไหม? ปรับมันอีกครั้ง หรือย้ายกรรไกรออกไปสิ่งที่ง่ายกว่า :)
ความจริงแล้วการยกระดับแม่เหล็กนี้ไม่เสถียรช่วยลดการใช้งานได้อย่างมาก นอกจากคนที่น่าทึ่งแล้วคุณไม่สามารถทำอะไรได้มากมาย ในคำแนะนำในอนาคตฉันจะอธิบายวิธีการสร้างอุปกรณ์การลอยตัวที่เป็นประโยชน์มากขึ้นดังนั้นให้ลงคะแนนติดตามชอบสมัครสมาชิกและดูแล DIYing ต่อไป!
ถ้าคุณชอบคำแนะนำนี้โปรดตรวจสอบคำแนะนำอื่น ๆ ของฉัน ขอบคุณสำหรับการอ่านและการดู!
รองชนะเลิศอันดับที่ใน
เปิดตัว! ท้าทาย
