아니, 포토샵과 낚시 줄이 사진을 만드는 데 사용되지, 단지 100 % 순수 물리와 인내. 이 instructable은 UFO처럼 공중에서 자신의 최고의 공중 선회를 구축 할 수있는 방법을 설명합니다.
용품:
1 단계 : 동영상 개요
2 단계 : Earnshaw의 정리
혹시 다른 자석들을 사용하여 자석을 공중에 뜨려고 했습니까? 그것은 아주 쉬운 것처럼 보입니다. 자석이 서로 튕겨 나올 수 있기 때문에 아마도 원형의 자석을 넣을 수 있기 때문에 다른 자석을 시스템의 중심쪽으로 똑같이 밀어 넣을 수 있습니다. 또는 센터에있는 다른 자석을 매달아 놓을 자석으로 만든 구체를 만들 수도 있습니다. 그러나 자기 부상을 사용하는 열차를 만드는 것이 왜 그렇게 쉬운 이유입니까? 이 "쉬운"방법을 시도하면 모두 작동하지 않는다는 것을 알 수 있습니다. 사실 1842 년 영국의 수학자 Samuel Earnshaw는 정적으로 주변에 배치 된 다른 일반 자석의 도움으로 우주에서 정규 자석을 매달아다는 것은 사실상 불가능하다는 것을 증명했습니다. 그는 정확히 그것을 증명하지 못했지만, 이것은 그의 원래 정리에서 따릅니다. 정리의 증거에는이 짧은 설명으로 설명하기에는 너무 많은 그리스 문자가 들어 있습니다. 그래서 똑똑한 사람들을 세 번 확인해보고 올바른 것으로 판단하겠습니다.
따라서 다른 자석을 사용하여 우주에서 자석을 매달아 놓는 것은 불가능합니다. 그러나 비디오를보십시오. 큰 링 세라믹 자석과 또 다른 자석이 있습니다. 그리고 처음 두 번째 자석을 조심스럽게 돌리면 실제로 공중에 매달릴 것입니다. 어떻게 그럴 수 있습니까?! Earnshaw 's Theorem에서 이것과 몇 가지 다른 허점에 대해 이야기하고 실제적으로 자기 부상 장치를 몇 개 만들자. 이거 멋지다!
3 단계 : BOM
이 공중 부양 꼭대기를 만드는 것은 실제로 아주 쉽습니다. 아래에서 내가 사용한 재료 명세서를 찾을 수 있습니다. 참조로 사용하여 정확하게 구성을 복제 할 수 있습니다.
* 대형 자석은 실제로 두 개의 115x45x20mm 자석의 스택입니다 : http://www.magnet4sale.com/ceramic-magnets-ring/
* 작은 자석은 1.42 "컵 자석에서 가져옵니다. 컵에서 세라믹 자석을 꺼내기 위해 20 분 동안 뜨거운 물에 담아 풀을 풀고 스크류 드라이버를 잡아 당겨서 비디오에 나와있는 것처럼 꺼냈다.이 단계 # 6에서 더 자세히 설명했다.
내가 사용한 것 외에도
* Michaels의 6.56mm (1/4 ") 우드 도웰
* Home Depot의 고무 및 황동 (즉, 비자 성) 와셔 (Lowes에는 고무 와셔가 더 좋으며, Home Depot에는 더 많은 황동 제품이 있습니다). 사실이 정확한 설정을 위해 직경 32mm, 두께 1.3mm의 워셔 하나만 사용했습니다. 다른 모든 황동 와셔는 최종 버전에서는 필요하지 않았습니다.
* 큰 자석을 덮을 찬장에서 플라스틱 용기. 저는 Rubbermaid에서 직경 68mm, 높이 143mm의 컨테이너 12 호 (1.5pt)를 사용했습니다.
* Lowes의 알루미늄 또는 플라스틱 (비자 성) 시트
* 좋은 전기 테이프
이 모든 설정으로 약 30 달러가 들었습니다.
4 단계 : 플라스틱 용기?! 정말로? !!
플라스틱 용기는 서로 자석을 보호해야합니다. 아무리 조심해도 정상은 떨어지고 결국 자석을 때릴 것입니다. 이 때마다 작은 날카로운 칩이 자석에서 떨어집니다. 잠재적으로 위험한 전자 자성 먼지로 작업장을 덮는 것 외에도 상단을 미세 조정하려는 모든 노력을 망칠 수 있습니다. 당신은 그것을 원하지 않으며 플라스틱 용기로 큰 자석을 가리는 것이 가장 좋은 방법입니다.
5 단계 : 높이가 중요하지 않습니다.
플라스틱 용기의 또 다른 기능은 상단과 큰 자석 사이의 거리를 조정하는 것입니다. 비디오에서 볼 수 있듯이이 거리는 성공적인 초기 회전에 매우 중요합니다. 용기 상단 (시트 더하기)은 큰 자석이 상단을 밀어내는 것을 멈추고 그것을 잡아 당기기 시작하는 위치에 매우 가깝습니다. 사실,이 거리를 정확하게 교정하기 위해 상단 스템을 따라 작은 자석을 움직일 수도 있습니다. 제대로 조정 된 용기 위에 뚜껑을 돌리려고하면 실제로 5-6 초 동안 안정되고 절대적으로 똑바로 회전합니다.
6 단계 : 더 작은 자석 검색
내가 가지고있는 더 작은 자석은 강철 컵 안에있었습니다. 컵에서 자석을 추출하기 위해 약 20 분 동안 뜨거운 물에 담갔다가 나서 스크류 드라이버를 사용하여 자석을 제거합니다.
7 단계 : 맨 만들기
dowel을 사용하여 작은 디스크 자석을 위로 돌리십시오. 나는 다우 엘에서 약 32mm 잘라 내고 샌딩 종이로 한쪽 끝을 닦아서 포물선 같은 모양으로 만들어 부드럽게 만들었습니다.
rtfms.com의 사양을 정확히 따르면 무게가 약 12.5 그램이되도록 고무 와셔를 추가하십시오. 비 자석 스페이서를 상단과 저울 사이에 넣으십시오. 그렇지 않으면 저울의 금속 부분이 자석을 당기고 측정 된 무게가 부정확 해집니다. 자세한 내용은 비디오를 참조하십시오.
8 단계 : 자료 만들기
하나의 커다란베이스 대신에 두 개의 더 작은 자석을 사용하기 때문에이 커다란 자석을 겹쳐 쌓는 단계입니다. 자석을 다른 자석 위에 얹지 마십시오. 자석과 손가락이 모두 손상됩니다. 대신 상단 자석을 다른 자석 위에 밉니다. 그것이 작동하지 않고 자석이 서로 격퇴하면 자석 중 하나를 뒤집고 시도를 반복하십시오. 큰 자석이 하나있는 경우이 단계를 건너 뛸 수 있습니다.
용기에 큰 자석을 덮고 알루미늄 시트를 위에 올려 놓고 받침대를 준비하십시오.
9 단계 : 받침대의 방향 및 높이 조정
이제는 텍스트가 많고 사진이없는 몇 단계 만 거치면됩니다. 정적 텍스트가있는 동적 인 문제를 설명하는 것은 정말 어렵습니다. 따라서 1 단계에서 동영상이 어떻게 작동하는지 확인하십시오.
비자 성 재료로 만들어진 평평한 시트를 플라스틱 용기 위에 놓고 상단을 회전 시키십시오. 공중에 떠오르지 않고 회전 할 수있는 좋은 기회. 몇 가지 문제가있을 수 있습니다.
* 큰 자석은 거꾸로 배치됩니다. 덮개를 열고 천천히 덮개를 내리십시오. 탑을 낮추는 동안 자기가 자기 베개에 앉아있는 것처럼 느껴지지 않으면 잘못된 방향입니다. 큰 자석을 뒤집으십시오. 이제는 자석이 큰 구멍보다 자석을 잡아 당기는 것보다 낮추는 동안 저항이 느껴집니다. 그것이 올바른 방향입니다. 덮개를 다시 끼 웁니다.
* 상단은 큰 자석 위의 너무 높습니다, 그래서 큰 자석 그것을 격퇴하고 일단 당신이 그것을 돌리면 그것은 즉시 날아갈 것입니다. 대형 자석을 들어 올려 위에서부터 대 자석까지의 거리를 줄이십시오. 와셔와 병 컵은 큰 자석을 들어 올리는 데 도움이됩니다.
* 상단이 큰 자석 위의 너무 낮습니다. 따라서 큰 자석이 상단을 너무 많이 끌어 당기고, 자이로 스코프가 그 힘을 똑바로 유지하기에 충분하지 않습니다. 이 경우에는 그것을 내린 후 즉시 떨어지고 넘어집니다. 상단과 자석 사이의 거리를 늘려야합니다. 예를 들어, 병 뚜껑의 와셔에있는 플라스틱 용기를 들어 올리면됩니다.
큰 자석이 맨 위를 밀어 내고 끌리기 시작할 때 상단의 완벽한 위치는 그 지점보다 약간 아래에 있습니다. 플라스틱 용기 아래의 자석 높이를 조정하여 회전 시키려고 할 때 상단이 정확하게이 위치에 놓 이도록하십시오. 작은 자석을 맨 위 줄기로 옮기면 설정을 미세하게 조정할 수 있습니다.
이 위치에서 회전시키면서 위에서 아래로 약간 밀어 넣어야 할 수도 있습니다. 이 불편 함이 자석 사이의 거리를 조금 더 줄이면 자유롭게 느껴진다.
실제로 회전과 함께 한 가지 더 잘못 될 수 있습니다 : 속도.
* 탑을 너무 늦게 돌리면 너무 세게 시작하고 너무 빨리 내립니다.
* 탑을 너무 빨리 돌리면 세차를 더 빨리 시작하고 넘어지기 시작합니다.
* 너무 빨리 회전하지 않고 너무 천천히 회전하지 마십시오. 실제로 느린 쪽에서 시작하여 최고 속도에 도달 할 때까지 속도를 계속 증가시켜야 정상이 미쳐갑니다.
초기 회전뿐 아니라 회전 안정화 자기 부상은 1000 ~ 3000 RPM (분당 회전 수)의 속도로 작동합니다. 따라서 3000RPM보다 빠른 속도로 회전 시키면 더 오래 비행 할 수 있습니다.
상단을 올바르게 배치하면 시트에 안정적으로 회전 할 수 있어야합니다. 사실 운이 좋고 참을성이라면 자신을 스스로 안정화시킬 지점에 배치 할 수 있습니다. 비록 당신이 그것을 너무 잘 돌리지 않는다면 그것은 결국 곧게 될 것입니다.
오, 그리고 더 중요한 것은 회전을 시작하는 곳입니다. 큰 자석의 중심보다 정확하게 발생해야합니다. 그렇지 않으면 작은 자석이 회전하여 전혀 회전하지 않습니다.
10 단계 :
2 단계 : 거친 조정을 시작할 때입니다. 천천히 그리고 꾸준히 레벨을 유지하면서 시트를 들어 올리십시오. 몇 가지 일이 발생할 수 있습니다.
* 시트를 조금 들어 올리면 위쪽이 점프하고 멀리 날아갑니다. 이것은 상부가 너무 가볍고 중력이 자기 반발력을 보상하기에 충분하지 않다는 것을 의미합니다. 상단에 약간의 무게를 추가하십시오. 황동 와셔는 가장 무거운 것이고 고무는 가볍습니다. 또한 세탁기를 세 척하여 무게를 조절할 수 있습니다.
* 당신은 시트를 들어 올리지 만 그 꼭대기는 결코 시트를 벗지 않습니다. 상부는 너무 무겁고 자기 반발력은 중력을 보상하기에 충분하지 않습니다. 상단에서 와셔를 제거하십시오. 이것이 마지막 세탁기 인 경우 더 가벼운 것으로 교체하십시오. 와셔가 없어도 윗면이 벗겨지지 않으면 더 강한 자석 세트가 필요합니다.
상단에 와셔를 추가하고 제거한 후 상단이 시트를 벗길 때까지 도달해야하며 자석 상단에서 부상을 시도하지만 0.5 초 후에는 멀리 날아갑니다. 항상 같은 방향으로 날아간다는 것을 알게되면, 단계 3 : 수평을 맞출 시간입니다.
* 상단이 항상 같은 방향으로 날아가는 이유는 대형 자석의 자기장이 완벽하게 수평하기 때문입니다. 꽤 많이 볼이 언덕을 굴러 내려 오면 우리 맨 위가 자기 언덕을 굴러갑니다. 큰 자석이 불규칙적으로 자화 될 수 있으므로 보통 수준으로 수평으로 만들 수 없습니다. 상단이 다른 방향으로 날아갈 때까지 큰 자석 레벨을 계속 조정해야합니다. 또한 큰 자석이 테이블과 같은 단단한 표면에 있는지 확인하십시오. 카펫은 자석을 너무 자주 다시 채워야하기 때문에 작동하지 않습니다.
진실은 아마 2 단 계와 3 단 계를 동시에 수행해야 할 필요가있을 것인가? 그것은 자기장 레벨과 무게 모두 일 수 있습니다.
다시 말하지만, 와셔 또는 다른 것을 두껍게 놓고 큰 자석 아래에 비자 성체를 넣어 레벨을 맞추십시오. 이 프로젝트에서 마이크로 컨트롤러를 사용하려면 Arduino를 심 (shim)으로 사용할 수도 있습니다. :)
11 단계 : 무게 조절
이 시점에서 거의 모든 것이 훌륭하게 작동합니다. 단, 상단이 여전히 공중에서 떠 다니는 동안 공중에서 부상을 일으킬 수는 없습니다. 4 단계 : 최종 미세 조정.
* 상단의 무게를 계속 추가하십시오. 상단에 작은 가중치를 추가해야합니다. 미세 조정 무게는 사실 너무 작아서 와셔는 더 이상 작동하지 않습니다. 우리는 0.1g (0.004oz)의 정밀도를 말합니다. 무게를 조정하는 가장 좋은 방법은 전기 테이프입니다. 상단이 멈출 때까지 전기 테이프의 작은 조각을 붙이십시오.
* 어떤 시점에서 최상단이 떨어지는 것보다 몇 초 동안 부상을 입으면 - 스트립을 꺼내 반으로 자르고 반으로 붙이십시오.
전기 테이프를 사용하면 1 ~ 2 분 동안 공중에 떠오르는 윗부분을 만들 수 있습니다. 한 가지 문제는 테이프 스트립의 공기 역학이 좋지 않다는 것입니다. 일단 최종 무게를 알아 냈 으면 황동 와셔 묶음으로 바꾸는 것이 좋습니다. 이렇게하면 비행 시간이 최대 5 분까지 증가합니다 (글쎄, 2-3 분이 더 현실적인 시간 임).
한 가지 더 중요한 점은 전체 상단이 매우 단호해야한다는 것입니다. 어떤 조각도 안전하지 않거나 휘청 거리지 않아야합니다. 필요한 경우 미친 접착제를 사용하고 단단한 조각처럼 느껴지십시오.
12 단계 : 친구를 놀라게하십시오!
이 모든 미세 조정 광기를 완료하면 친구에게 신속하게 전화하여 놀라게 할 시간입니다. 빨리해라! 문제는 그 효과가 매우 불안정하다는 것입니다. 방의 온도가 변하면 미세 조정을 줄여야합니다. 습도가 바뀌 었습니까? 같은 것. 누군가 가위를 가까이에 두 었나요? 다시 조정하십시오. 또는 쉽게 가위를 멀리 이동하십시오 :)
이러한 유형의 자기 부상은 매우 불안정하여 사용성이 크게 떨어집니다. 근본적으로 놀라운 사람들 외에 당신은 그것으로 많은 것을 할 수 없습니다. 장래의 instructables에서 나는 더 실제적인 부상 장치를 만드는 법을 설명 할 것이므로, 투표하고, 따르고, 구독하고, DIYing을 유지하십시오!
이 Instructable을 좋아한다면 내 다른 instructables를 확인하십시오. 읽고보고 주셔서 감사합니다!
주자
그것을 시작하십시오! 도전
