Некоторое время назад была популярна одна фотография. На ней был запечатлен мужчина, стоящий на плите, причем между полом и этой плитой был виден небольшой зазор. Комментарий гласил, что это фото было сделано еще в 1991 году, а изображен на ней директор лаборатории сверхпроводимости в Токио.
Наблюдаемое явление объясняется эффектом Мейснера, который состоит в том, что, если над магнитом поместить сверхпроводник, охладив его до температуры жидкого азота, он зависнет в воздухе, а в пространстве над ним образуется зона, в которой уменьшается вес всех помещенных в нее объектов. В наше время данный феномен приобретает все более широкое использование. Явление поднятия объектов в воздух только при помощи магнитного поля носит название магнитной левитации. Чтобы наглядно проиллюстрировать преодоление объектом силы тяжести с помощью магнитного поля, был разработан прибор, состоящий из волчка и коробки с магнитом, над которой этот волчок будет парить в воздухе. Принцип действия этого устройства основан на следующих физических законах: законе всемирного тяготения, втором законе Ньютона, законе взаимодействия магнитных полей и законе сохранения момента импульса.
Магнитный волчок, находящийся в раскрученном состоянии, может задержаться в воздухе над коробкой с постоянными магнитами. Этот волчок – постоянный магнит в форме кольца, ось которого проходит перпендикулярно центру симметрии. Магнит, находящийся в коробке, - также является кольцевым, но имеет больший диаметр.
Над центром этого магнита образуется некая зона, где магнитное поле несколько слабее, чем у его краев. Образовавшаяся зона не дает волчку отклониться от состояния равновесия. Ее размер зависит от веса и магнитного поля волчка, поэтому, чтобы он не перевернулся, необходимо вращение. Волчок может находиться в полете довольно долго, т.к. испытывает силу трения только о воздух.
К настройке данного прибора, способного преодолеть силу тяжести, необходимо отнестись с особым вниманием, т.к. это наиболее важный и трудоемкий процесс. Большие кольцевые магниты необходимо соединить между собой разнополярными сторонами, установив сверху пластмассовую пластину, толщиной до 1 см.
Волчок с магнитом меньшего диаметра нужно поместить в центр данной конструкции. Раскрутив его на пластине и, дождавшись его устойчивого вращения, медленно поднять ее вверх. Добиться устойчивого равновесия волчка в воздухе возможно, изменив его вес или подложив клин для выравнивания конструкции под одну из сторон. Таким образом, настроив и приведя прибор в действие, можно увидеть, как объект преодолевает силу тяжести с помощью магнитного поля.
Магнитная левитация на сегодняшний день является одним из самых удобных и эффективных методов подъема объектов в воздух.
Подробнее об этом читайте здесь:
Магнитная левитация - что это такое и как это возможно
Левитация и эффект Бифельда-Брауна, ионный ветер - как это работает
