PL213667B1 - Lewitron - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest lewitron, przyrząd mający zastosowanie w pracowniach fizycznych do badania ruchu obrotowego bryły sztywnej.

Lewitron znany jest z opisu zamieszczonego w książce Bronisława Tokara p.t. „Elektroniczny generator samodławny w doświadczeniach pokazowych z fizyki” wydanej przez Wydawnictwo Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Opolu w roku 1990. Znany lewitron składa się prostopadłościennej podstawy zakrytej od góry wklęsłą pokrywą. W podstawie umieszczony jest elektroniczny generator samodławny, składający się z dwóch cewek nawiniętych na wspólnym karkasie, zaopatrzonym w rdzeń ferromagnetyczny, jednego tranzystora i jednej diody. Układ ten zasilany jest z baterii o napięciu 9 V. Nad wklęsłą pokrywą może wirować niewielki bąk w kształcie wrzeciona zaopatrzony w dwa radialnie ustawione magnesy.

Zasada działania znanego lewitronu polega na tym, że bąk umieszcza się na poziomej płaskiej płytce nad wklęsłą pokrywą i wprawia się w ruch obrotowy przez pokręcenie palcami, a następnie płytkę się wysuwa się z pod bąka. Bąk utrzymuje się nad pokrywą dzięki siłom odpychania magnesów, które równoważą ciężar bąka. Jednocześnie, generator samodławny wytwarza impulsowe pole magnetyczne, oddziaływujące z magnesami bąka i przez to wprawiające go w ruch obrotowy. Dzięki temu bąk nie jest hamowany przez opory powietrza.

Również znany jest lewitron z książki Keitha Gibsa pt. “The resourceful physics teacher, 600 ideas for creative teaching”, wydanej przez Institute of Physics Publishing w Bristolu I Filadelfii w roku 1999. Lewitron ten różni się od lewitronu z książki Bronisława Tokara tym, że jego podstawa zakryta jest od góry pokrywą płaską, a nie wklęsłą.

Z kolei ze strony internetowej Pomorskiej Akademii Pedagogicznej w Słupsku o adresie http://gryf.pap.edu.pI^~/~ania/204/etykiety/lewitron.html znany jest lewitron, który w podstawie zamiast generatora samodławnego ma wbudowane cztery magnesy trwałe. Magnesy te zwrócone są biegunami jednoimiennymi w stronę magnesów znajdujących się w bąku. Dzięki temu na bąka działają siły magnetyczne odpychające, które równoważą jego ciężar. Ponieważ, w tym lewitronie bąk nie ma napędu jego obroty są hamowane przez opory powietrza i czas jego lewitacji jest ograniczony.

Także ze strony internetowej Wyższej Szkoły Pedagogicznej w Krakowie o adresie http://ux.wsp.kraków.pI^~/~mariobak/mechanika/lewitron.html znany jest lewitron tak samo zbudowany i tak samo działający, jak lewitron ze strony internetowej Pomorskiej Akademii Pedagogicznej.

Wszystkie znane z wymienionych w stanie techniki lewitrony charakteryzują się tym, że wirujący bąk jest pełny, ma kształt wrzeciona i nie ulega odwróceniu po wprawieniu w ruch obrotowy.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że bąk lewitronu ma kształt ściętej, wydrążonej kuli, zaopatrzonej od wewnątrz w wystającą z niego oś po stronie ścięcia. Wewnątrz kulistej czaszy bąka znajdują się dwa magnesy trwałe, które oddziałują odpychająco z rdzeniem generatora samodławnego, umieszczonym w podstawie lewitronu.

Działanie lewitronu według wynalazku polega na tym, że początkowo umieszczony na pomocniczej płytce nad włączonym generatorem samodławnym bąk zwrócony jest osią i ściętą stroną ku górze oraz wprawiany w ruch obrotowy przez pokręcenie palcami osi, a następnie bąk odwraca się pod działaniem siły odśrodkowej ściętą stroną ku dołowi i w tej pozycji lewituje nad podstawą po usunięciu płytki.

Zaletą lewitronu według wynalazku jest odwracanie się wirującego bąka, co pozwala na pokazanie wpływu siły odśrodkowej na jego ruch.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wygląd bąka w przekroju osiowym przed odwróceniem, a fig. 2 obrazuje wygląd bąka w przekroju osiowym po odwróceniu się i usunięciu pomocniczej płytki.

Lewitron według wynalazku składa się z prostopadłościennej podstawy, zawierającej generator samodławny 1, nad którym na pomocniczej płytce 2 umieszczony jest początkowo bąk 3 w kształcie ściętej i wydrążonej kuli zaopatrzonej w oś 4 i dwa magnesy trwałe 5. Działanie lewitronu według wynalazku polega na tym, że początkowo umieszczony na pomocniczej płytce 2 nad włączonym generatorem samodławnym 1 bąk 3 zwrócony jest osią 4 i ściętą stroną ku górze oraz wprawiany w ruch obrotowy przez pokręcenie palcami osi 4. Bąk 3 odwraca się pod działaniem siły odśrodkowej ściętą stroną ku dołowi i w tej pozycji lewituje nad podstawą po usunięciu płytki 2.

Claims (1)

1. Lewitron składający się z prostopadłościennej podstawy, zawierającej generator samodławny, nad którym na pomocniczej płytce umieszczony jest początkowo bąk, znamienny tym, że bąk (3) ma kształt ściętej i wydrążonej kuli zaopatrzonej w oś (4) i dwa magnesy trwałe (5).