Hliníková fólie jako bezkontaktní padák

Experiment s indukcí s použitím jednoduchých materiálů

Příspěvek od: Michael Kratz, Hamburg, Německo, [email protected]

Online od: 2008-05-09

Náš experiment je z hlediska principu fungování srovnatelný s projektem Sázka na kutálející se kuličku, vyniká však svou jednoduchostí: Většinu testovacích materiálů lze zakoupit v supermarketu (magnety samozřejmě u nás :-) ).

Potřebný materiál:

2 kulaté magnety typu (K-19-C)
Papírová rolička s hliníkovou fólií (potravinová fólie)
Co nejvíce stejně velká papírová rolička (prázdná rolička nebo např. s plastovou fólií)
Pěnová podložka (30 x 30 cm nebo větší), polštář apod.
3–4 ruce nebo 2 ruce + stativ

Varianta 1: Volný pád skrz svislé trubky

Umístění obou kartonových trubek rovnoběžně svisle vedle sebe (vzdálenost cca 10 cm) nebo jejich upevnění do stativu v případě, že není k dispozici pomocník. Pod trubkami by měla být pro ochranu citlivých kulatých magnetů položena pěnová podložka nebo jiné měkké zachycovací zařízení.

Následné podržení jednoho kulatého magnetu nad každou trubkou a jejich současné puštění. Lze pozorovat, že koule, která musí projít trubkou z hliníkové fólie, potřebuje na „přistání“ podstatně delší čas než její konkurentka.

Varianta 2: Kuličky se kutálejí šikmo namontovanými trubkami

Pokud jsou obě trubky namontovány šikmo (se stejným úhlem) a necháte kuličky projít, časový rozdíl bude ještě mnohem větší – přesně jako v experimentu „Sázka na kutálení kuličky“ od Eugena Kellera. Není divu, v obou případech je dráha z hliníku. To, že je v „mém“ experimentu mezi alufólií a kuličkou ještě karton, má jen malý vliv (trochu větší vzdálenost, trochu větší tření).

Vysvětlení

Navinutá hliníková fólie tvoří v podstatě trubku. Hliník je dobrý vodič elektrického proudu. Kulatý magnet vytváří (odborně: indukuje) elektrický proud, jehož velikost závisí na tom,

jak silné je magnetické pole kulatého magnetu (u silných magnetů tedy velmi velké!),
jak rychle kulatý magnet prochází hliníkovou trubkou a
jak malá je vzdálenost mezi kulatým magnetem a hliníkovou trubkou.

Tento elektrický proud vytváří magnetické pole, které je opačné k pohybovému směru kulatého magnetu; kulatý magnet je tedy zpomalován.

Tip: Efekt je tím výraznější, čím více vrstev hliníku je na roli a čím menší je rozdíl mezi vnitřním průměrem trubky a průměrem kulatého magnetu.

Další varianty:

Podobně jako v pokusu sázka na kutálející se kuličku lze porovnat dobu pádu kulatého magnetu s dobou pádu ocelové kuličky. Pokud má probíhat současné měření, je zapotřebí 2 rolí hliníkové fólie.
Místo papírové trubky s hliníkovou fólií lze použít také měděné nebo hliníkové trubky s vhodným průměrem (např. stanové tyče; v tomto případě je však nutné použít menší kulaté magnety).

Poznámka týmu supermagnete:
Další experimenty na téma indukce jsou následující: