kurvekugler med en Magnet
kan en kraftig magnet kurve stien til en kugle?
vi sælger nogle utroligt kraftige magneter. Hvis en virkelig kraftig magnet blev placeret nær en kugles sti, kunne den kurve kuglens sti? Er det muligt?
tidligere forskning
dette spørgsmål er blevet stillet flere gange, både på tv og internettet. Mythbusters undersøgte det i afsnit 95, en af deres James Bond-tilbud. De affyrede en kugle over en række magneter for at se, om de kunne ændre kuglens vej. Deres test lavede en kugle tumle ende over ende, men ændrede ikke stien meget overhovedet.
der er også en del debat på internettet om, hvordan Magneto stoppede en kugle i den originale film. Er det muligt? Hvilken slags energi ville det have brug for? Det er lidt fjollet, diskuterer fysikken i en superheltfilm, men alligevel interessant.
normalt er svaret nej.
er en stærk magnet placeret meget tæt på en kugles sti kurve det? Typisk Nej.
de fleste kugler er ikke ferromagnetiske – de er ikke tiltrukket af magneter. Kugler er normalt lavet af bly, måske med en kobberkappe omkring dem, hvoraf ingen klæber til en magnet.
magneten kan give en vis kraft på kuglen via hvirvelstrømme. På samme måde som en magnet falder langsomt gennem et kobberrør, kan magnetfeltet fremkalde små strømme i det elektrisk ledende materiale og skubbe det lidt. Problemet er, at dette er en lille mængde kraft, der udøves på kuglen i kun en lille periode, når den passerer over en magnet.
i den Mythbusters episode viste de, hvor stærke magneter ikke helt buede en kugles vej, men fik den til at tumle. Vi formoder, at dette var fordi hvirvelstrømme handlede mere på bunden af kuglen, tættere på magneterne, hvor feltstyrken er større. Retningen kuglen tumlede er i overensstemmelse med denne teori.
stadig, selv dette ændrede ikke magnetens vej. Det ramte stadig målet på samme sted.
stak odds til fordel for succes!
naturligvis ønskede vi at demonstrere en situation, hvor en magnet virkelig kunne ændre kuglens vej. Så vi stablet odds i vores favør! For at gøre kuglens buede magnet mulig:
-
vi skød en stål BB i stedet for en blykugle. Dette hjælper, fordi stål er tiltrukket af magneter. Plus, den lettere masse af BB betyder, at vi kæmper mindre momentum.
-
vi skød BB fra en lavdrevet, pumpe-action luftpistol. Den lavere projektilhastighed betyder, at det er lettere at ændre stien.
-
vi pumpede også kun pistolen en gang i stedet for de anbefalede 3-5 gange. Det lavere lufttryk gjorde den oprindelige kuglehastighed langsommere, hvilket reducerede dens momentum.
opsætningen
testopsætningen er ret ligetil. Til basislinjen, vi rettede luftgeværet mod et mål flere meter væk.
efter optagelse af kuglens sti lavede vi det samme skud med en kraftig 3″ diameter * 1,5″ tyk, klasse N52 DS0H8-N52 magnet lige under kuglens sti. Ville vi se en forskel mellem de to skud?
succes!
videoen nedenfor viser nogle gode højhastighedsoptagelser af vores resultater. Magneten var i stand til at ændre BB ‘ s sti!
som de siger, ” prøv ikke dette derhjemme!”