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悬浮指尖陀螺玩法图解教程
上传时间:2018-09-22 14:04点击:

悬浮指尖陀螺玩法图解教程

 

我们之所以能在地球上自由行走,是因为地心引力把我们牢牢抓住,但磁悬浮陀螺竟然会悬空?

难道它摆脱地心引力了吗?

悬浮指尖陀螺玩法图解教程

 

 

参考教程

准备材料:

环形大磁铁,环形小磁铁,垫片(2个),短木棍,玻璃(或透明塑料片、其他平板),瓶盖2个。

参考步骤:

用短木棍按“垫片-小磁铁-垫片”串起来,做成小陀螺。如果太松,可用胶纸先将短木棍包实。

悬浮指尖陀螺玩法图解教程

环形大磁铁上垫两个瓶盖,将玻璃放在瓶盖上。将陀螺放在玻璃上旋转,轻轻拿起玻璃向上抬,小幅度上下摆动,直至小陀螺稳定悬空旋转。

然后就可以“调戏”小陀螺啦,悬空罩一个碗,小心别碰到娇弱的小陀螺。

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讲真,本款实验成功率不高,对于耐心和意志力都是个极大的挑战。可以尝试增减垫片来调整陀螺的重量。操作手法也是很重要的,多练几十次找找手感吧。

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原理浅析

这种现象被称为是自旋稳定磁悬浮(Spin-stabilized magnetic levitation),是发明家Roy M. Harrigan于20世纪70年代发现的,随即向美国专利局为之申请了专利权。

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正常情况下,大磁铁和小陀螺都会受到静磁力,磁力始终朝着一个方向,俩者是不可能处于稳定平衡状态的。这是恩绍定律中所证明的情况。在磁悬浮陀螺实际情况中,由于地磁场的作用,小陀螺实际上受的磁力是倾斜的,所以静止状态下很容易倒向一边。

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但当小陀螺旋转时,角动量、地磁场和大磁铁的磁场相互作用下,小陀螺能够聪明地跟随所处地的磁力线的方向,不断调整自己的转轴方向,而使自己稳定悬浮。

悬浮指尖陀螺玩法图解教程

旋转稳定的小陀螺,达到了受力均衡的状态。

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科学家计算表明,如果大磁铁底座直径是6厘米,它上方3-3.8厘米之间区域,能让小陀螺稳定悬浮。当然小陀螺的重量要恰到好处。

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思维发散

悬浮指尖陀螺玩法图解教程

待小陀螺旋转稳定后,注入干冰,然后拉一个大泡泡将小陀螺裹在其中,这样玩,把磁悬浮陀螺打造成了UFO!可以看见,干冰逐渐挥发,充满整个空间,而小陀螺依旧稳稳地旋转……

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