|
Ta fascynująca zabawka jest zbudowana z magnetycznego bąka i platformy z wbudowanymi kilkoma magnesami. Pole magnesów jest tak dobrane, że bąk może lewitować nad płaszczyzną platformy na wysokości kilku cm. Równowaga bąka jest zachowana dzięki efektowi żyroskopowemu, to znaczy jego rotacji (zasada zachowania momentu pędu). Pole magnetyczne wytworzone przez podstawkę jest nieco słabsze w centrum - wirujący bąk tam właśnie wpada, jak piłka do dołka. Lewitacja bąka trwa długo dzięki zaniedbywalnemu tarciu powietrza. |
|
|
Lewitron, gdy po wielu próbach uda ci się go zawiesić w powietrzu, zachowuje się jak prawdziwy latający talerz. Niestety, dla latających talerzy pole magnetyczne Ziemi jest za słabe, ale za to pole magnetyczne podstawki lewitronu z łatwością rozmagnesuje ekran telewizora lub kartę bankomatu. |
|
|
Dobrze wprawiony w ruch lewitron unosi się kilka centymetrów nad podstawą. Siła ciężkości bąka jest równoważona przez oddziaływanie magnetyczne. Bąk jest magnesem, a i w podstawie ukryte są magnesy (trzy lub cztery, w narożnikach podstawy). To oddziaływanie z magnesami w podstawie utrzymuje bąka w powietrzu. Na rysunku pokazany jest przebieg linii pola magnetycznego. Magnes w podstawie skierowano biegunem północnym ku górze, a magnes w bąku - biegunem północnym w dół - magnesy odpychają się więc. Jeśli właściwie dobierzemy ciężar bąka do wielkości sił magnetycznych, wypadkowa siła działająca na bąka będzie równa zeru. |
|
|
Układ magnesów w podstawie jest taki, że pole wytworzone jest najsłabsze w centrum podstawy. Równowagę trwałą (przynajmniej na kilka minut) uzyskuje się jednak tylko dlatego, że bąk wiruje, tzn. moment sił działający na bąka równoważy moment sił reakcji bąka występujący przy precesji. Określmy to dokładniej: jeśli bąk zaczyna się odchylać od położenia centralnego działają na niego siły magnetyczne spychające go ponownie do centrum. Doprowadzenie bąka do lewitacji nie jest łatwe - nie powinien wirować ani za wolno, ani za szybko, a jego masa musi być bardzo dobrze dobrana (służą do tego pierścienie, które nakłada się na oś bąka). W końcu bąk i tak spada, między innymi dlatego, że opór powietrza zwalnia jego obroty. |