Levitron: Levitacija vrtavke

Prostolebdeči vrtavka iz vsakdanjih materialov

Prispevek od: David Zuliani, Udine, Italija

Na spletu od: 09.02.2011

Kazalo vsebine

Magnetni vrtavka je zanimiva igrača, ki združuje več fizikalnih načel. Na voljo je že vrsto let in vedno me je navduševala. Splet sem zaman preiskal za natančnimi navodili za samostojno izdelavo magnetne vrtavke. Zato tukaj ponujam svoja navodila v obliki PDF-ja (samo v italijanščini). Supermagnete.si v nadaljevanju objavlja močno skrajšano različico.

Tukaj je že video stranke, ki je ta magnetni vrtavka uspešno poustvaril z našimi magneti. Potrjuje pa, da to ni bila lahka naloga in da je potreboval veliko poskusov, preden je vrtavka tako stabilno lebdel.

Poskušal sem uporabiti nizkocenovne ali reciklirane materiale – le magneti niso vsakdanji predmeti.

Potreben material

Za vrtavko:

1 obročni magnet tipa R-27-16-05-N
1 velik zamašek iz steklenice šampanjca
1 plastični vijak
brusni papir
1 lepilni stik za papir ipd.
lepilni trak
različne medeninaste in plastične podložke z različnim premerom (vendar nobena večja od 27 mm = premer magneta)

Za osnovo:

1 okrogli osnovni magnet iz ferita (v mojem primeru iz starega zvočnika)
majhni klini (npr. ploščate lesene deščice)
1 škatla za čevlje
10 (praznih) ovitkov za CD

Opomba ekipe supermagnete: Kdor nima pri roki starega zvočnika, lahko poskusi z našim feritnim obročem FE-R-100-60-20, ki je primerljive velikosti. Od strank smo že prejeli povratne informacije, da mora biti vrtavka v tem primeru težja kot pri izvirnem poskusu. Žal ne moremo podati natančnejših podatkov in upamo, da vam bo z dovolj občutka v prstih in potrpežljivosti uspelo spraviti vrtavko v lebdenje.

Potreben pripomoček

olfa nož
leseni sveder s premerom 5,5 mm
mala žaga za kovino
flomaster ali tehnični svinčnik
krožilo (uporabno, ni nujno)
natančna tehtnica (uporabno, ni nujno)
Dremel (uporabno, ni nujno)
libela (uporabno, ni nujno)

Izdelava vrtavke

1. 5-mm debel kos plutovine z nožkom ravno odrezati.

2. Obročni magnet položiti na plutovino ter zarisati notranji premer in sredino s svinčnikom (po potrebi je lahko v pomoč tudi šestilo).

Notranji premer obročnega magneta je označen na kosu plute

3. Sredino zamaška ročno izvrtajte z lesnim svedrom.

4. Z rezilom odrežite zamašek na označeno velikost. Kos plute naj zdaj tehta približno 0,4 grama.

Pluta je na sredini prevrtana z ročnim vrtalnikom

5. S lepilnim svinčnikom zlepite skupaj pluto krožca in obročni magnet.

6. Plastični vijak s žago skrajšajte na približno 40 mm dolžine.

7. Odžagajte tudi glavo vijaka.

8. Na plastični vijak naredite različne zareze (prav tako z žago ali z Dremelom).

Obročni magnet z notranjim koščkom plute

Magnet ob vijaku in podložkah iz plastike in medenine

9. Z brusnim papirjem zaoblite en konec vijaka. Ta konec bo konica vrtavke.

10. Vijak stehtite; težak naj bo približno 0,7 grama. Po potrebi vijak skrajšajte.

11. Vijak previdno privijte v plutovinasti disk.

12. Končano vrtavko stehtajte; težka naj bo približno 15 gramov.

Teža vrtavke je zelo pomembna, da vse skupaj deluje. Teža mora biti prilagojena debelini okrogle osnove. Vrtavko lahko po potrebi dodatno obtežite z nalepljenimi plastičnimi ali medeninastimi diski.

Dimenzije končanega vrtavka

Izdelava podstavka

1. Velik feritni zvočniški magnet previdno odstranite iz starega zvočnika in odstranite vse vijake. Po potrebi odstranite prilotane kovinske dele. Alternativa: kupite feritni obročni magnet neposredno pri supermagnete.si (glejte opombo zgoraj).

2. Pripravite čim bolj ravno površino (po potrebi preverite z vodno tehtnico).

3. Škatlo za čevlje podprite levo in desno vsako na 5 etuijih za CD.

4. Feritni magnet položite pod škatlo.

Poskusna postavitev s škatlo za čevlje in feritnim magnetom

Magnetni vrtavka se premika v kartonski škatli

Nasveti za levitacijo

Ko premikate magnetni vrtavko v kartonski škatli, boste na neki točki začutili moč dveh združenih magnetnih polj. Vrtavka bo poskušala uiti na stran. Trdno jo držite in jo počasi premikajte naprej, dokler je osnova rahlo ne pritegne. Tu je pravo mesto za zagon vrtavke. Močno potisnite vrtavko.

Pri levitaciji sta potrebna občutek v prstih in pripravljenost na eksperimentiranje. Pojavijo se lahko štirje motilni dejavniki, ki jih odpravite na naslednji način:

Kreisel se sploh ne zavrti: oba magneta sta preblizu; kartonsko škatlo je treba nekoliko dvigniti.
Kreisel se sploh ne dvigne: oba magneta sta predaleč narazen; kartonsko škatlo je treba nekoliko spustiti.
Kreisel se ne dvigne in se zavrti v stran: feritna osnova ne stoji povsem naravnost; pod njo je treba potisniti majhne zagozde, da se poravna.
Kreisel se dvigne, nato pa zdrsne v stran in pade dol: kreisel je preveč lahek; z dodatnim lepilnim trakom ali lepilno paličico je treba pritrditi dodatne plastične ali medeninaste ploščice (glejte spodnjo sliko).

Te točke so dobro prikazane v YouTube-Video Davida.

Ko se vrtavka res dobro vrti, morate kartonsko škatlo počasi in previdno odstraniti, ne da bi se pri tem dotaknili vrtavke. Z malo sreče bo vrtavka nato lebdele več kot minuto, kot dokazuje video (na vrhu projekta)!

Magnetni vrtavka s poenostavljeno osnovo

Dopolnitev Magnetic Games, oktober 2025:

Youtuber Magnetic Games, ki je ustvaril tudi zgornji video, se je k tej magnetni vrtavki še enkrat vrnil. Tokrat je vrtavko s manj zahtevnim pristopom spravil v lebdenje.

Za to različico levitacije potrebujete štiri močne ploščate magnete tipa S-35-20-N kot osnovne magnete. Za lebdečo vrtavko je uporabil obročni magnet tipa R-27-16-05-N. V primerjavi z njegovim poskusom v zgornjem videu ima ta različica prednost, da osnovnih magnetov ni treba popolnoma natančno poravnati. Poleg tega teže vrtavke ni treba natančno prilagoditi sili osnove. Z manjšimi prilagoditvami položaja osnovnih magnetov je to mogoče izravnati. Kako je pri samogradnji Levitrona postopal, si lahko ogledate v videu.

Opomba ekipe supermagnete: Disk magnet S-35-20-N ima močno silo oprijema približno 38 kg, obročni magnet pa približno 11 kg. Zaradi visoke privlačne sile se lahko zgodi, da se magneti pri premajhni razdalji medsebojno pritegnejo. Zato priporočamo, da pri ravnanju s temi močnimi magneti nosite debele zaščitne rokavice, da se izognete urezninam in drugim poškodbam.