Asi poznáte klasické čierne feritové magnety, ktorými si pripevňujete napríklad odkazy na chladničku. Existujú aj oveľa silnejšie magnety, neodýmové, zo zliatiny neodýmu, železa a bóru. Okrem širokého využitia v priemysle, podnikaní alebo domácnosti ho používajú technickí nadšenci pri rôznych pokusoch. Čo sa stane, keď silný NdFeB magnet pustíte do medenej rúrky? Zistite v článku.
Čo na pokus potrebujete
- medenú rúrku s priemerom 2,5 cm a dĺžkou aspoň 10 cm
- neodýmový magnet s priemerom 2 cm. Buď neodýmový kotúč, alebo 1 – 2 kruhy
z neodýmu - oceľovú matičku
- stopky
Postup
1) Pridržte medenú rúrku zvisle so spodným okrajom asi 10 cm nad podložkou.
2) Najskôr nechajte prepadnúť matičku rúrkou a zmerajte, za aký čas rúrkou voľným pádom preletí.
3) Potom nechajte rúrkou prepadnúť neodýmový magnet a tiež zmerajte čas pádu.
Všimli ste si, že čas, za ktorý magnet padá, je evidentne dlhší ako čas pádu oceľovej matky? Rozdiel medzi časom pádu matičky a neodýmového magnetu môže byť aj 4 sekundy. Magnet sa v medenom valci akoby pribrzdí, prepláva ním.
Inšpirujte sa nasledujúcimi videami, kde robia pokus magnetickí geekovia.
Ako je možné, že neodýmový magnet padá tak pomaly?
Treba spomenúť, že magnet a meď na seba nijako nepôsobia – nepriťahujú sa žiadnou magnetickou silou. Meď totiž nie je feromagnetický materiál.
„Je to preto, že pri pohybe magnetu rúrkou sa v rúrke indukujú takzvanej vírivé prúdy. A tie vytvárajú magnetické pole, takže sa vlastne kúsok rúrky stáva magnetom, ktorý padajúci magnet brzdí. Neodýmový magnet preto padá rúrkou pomaly.“ Vysvetľuje Doc. RNDr. Zdeněk Drozd, PhD., z katedry didaktiky fyziky, MFF UK.
Dôvodom spomalenia magnetu je Lenzov zákon.
Lenzov zákon
Lenzov zákon je fyzikálny zákon opisujúci vzťah medzi elektrickým prúdom a zmenou magnetického indukčného toku.
Znenie: Indukovaný elektrický prúd v uzavretom obvode má taký smer, že svojím magnetickým poľom pôsobí proti zmene magnetického indukčného toku, ktorý je jeho príčinou. Toto pravidlo je dôsledkom všeobecného fyzikálneho princípu zotrvačnosti.
V prípade pokusu so silným magnetom a medenou rúrkou sa z rúrky stala cievka s jedným závitom.
Niektoré zdroje uvádzajú, že ak sa medený valec ochladí (napríklad pomocou tekutého dusíka) má oveľa väčšiu vodivosť ako pri bežnej teplote v miestnosti. To znamená, že vírivé prúdy budú trvať dlhšie a magnet sa pri páde ešte viac spomalí.
Upozornenie: Pokusy a hry so silnými neodýmovými magnetmi sú nebezpečné, hrozí riziko úrazu. Deťom do rúk neodýmy vôbec nepatria!
Viete, čo sa stane, keď medzi dva silné magnety z neodýmu umiestnite jablko? Pozrite sa na ďalší pokus s neodýmovým magnetom a jablkom.
Sledujte ďalej magnetický blog Unimagnet a odhaľte ďalšie taje magnetizmu.