Powolne spadanie - prądy wirowe скачать в хорошем качестве

Powolne spadanie - prądy wirowe

Materiały: silny magnes neodymowy, ciało niemagnetyczne o takiej samej średnicy co magnes (my wzięliśmy oderwaną niemagnetyczną część od drugiego magnesu), rurka miedziana o długości około jednego metra Przebieg doświadczenia: Bierzemy dwa ciężarki o przekroju kołowym i takiej samej średnicy. Pierwszy nie jest magnesem, a drugi to silny magnes neodymowy. Puszczamy pierwsze ciało przez miedzianą rurkę o nieco większej średnicy niż nasze ciężarki. Ciężarek ten spada swobodnie praktycznie bez oporów. Następnie puszczamy magnes neodymowy. Jego ruch jest hamowany i wylatuje on dopiero po dłuższym czasie. Wyjaśnienie: Czas spadania swobodnego bez oporów nie zależy od masy ciała, dlatego zwykły niemagnetyczny ciężarek spada swobodnie przez rurkę z przyspieszeniem grawitacyjnym. Miedź praktycznie nie wykazuje właściwości magnetycznych, ale gdy miedź obejmuje zmienne pole magnetyczne poruszającego się magnesu, to powstaje w rurce prąd indukcyjny, zwany prądem wirowym. Prąd ten wytwarza pole magnetyczne, które co wynika z reguły Lenza, przeciwdziała przyczynie, która go wytworzyła. Gdy magnes się zbliża do danego fragmentu miedzianej rurki to następuje odpychanie, gdy się oddala, to pole magnetyczne wytworzone przez prąd indukcyjny przyciąga magnes. Magnes jest więc hamowany. Energia potencjalna magnesu zamieniana jest na energię powstającego prądu w rurce. Ta niestety szybko zamienia się na energię wewnętrzną czyli wydziela się ciepło. Reguła Lenza określa kierunek prądu indukcyjnego. Wynika ona z zasady zachowania energii. Aby cokolwiek powstało musi być wykonana praca lub dostarczona energia. Prąd indukcyjny powstanie gdy wykonamy pracę. Stąd kierunek prądu musi być taki, aby powstające pole magnetyczne przeciwdziałało przyczynie, która ten prąd wytworzyła. Film wykonany w 2014 roku w ramach projektu "Czy doświadczenia fizyczne można wykonywać w domu?" W projekcie brali udział uczniowie LO Turek pod opieką Adama Bartczaka. Wykonanie: Milena Cichocka, lektor: Szymon Bartczak, filmowanie i montaż: Adam Bartczak.