Vírnik z magnetických guliek

Pán Dr. Ucke, spoluautor nášho populárneho projektu "Najjednoduchší elektromotor na svete", predstavuje jednoduché vĺčiky z magnetických guličiek. Podrobnosti nájdete v priloženom PDF naľavo. Tu zverejňujeme výrazne skrátenú správu.

Ak sa 37 magnetických guličiek typu K-06-C zloží ako na obrázku, guličky vytvoria mierne prehnutú plochu so šesťuholníkovou štruktúrou. Ak sa tento útvar položí vypuklou stranou nadol na sklenený povrch, dotýka sa len stredovou guličkou a dá sa veľmi ľahko otáčať.

Prípadne sa odporúča guľôčky uprostred ešte mierne pritlačiť prstom, aby mal vlčko kontakt čo najviac iba s centrálnou guľôčkou. Trecie sily sú potom na skle extrémne malé.

Pomocou slamky možno vlčko jemne rozfúkať zboku a dosiahnuť otáčky od vyše 10 000 otáčok za minútu. To je už naozaj poriadna rýchlosť otáčania. Napriek tomu je odstredivá sila stále príliš malá na to, aby od seba odtrhla magnety.

Na rovnom povrchu vlčko vďaka ofukovaniu mierne vybočuje do strany. Preto je výhodné vykonať pokus na dostatočne plochom dutom zrkadle (holiace/kozmetické zrkadlo). Potrebuje niekoľko minút, kým sa opäť zastaví. Ako dlho presne, závisí výrazne od podkladu a tiež od toho, či sa v blízkosti nachádzajú iné magnety. Ak vlčko osvetlíme šikmo zhora zľava a sprava bodovými svetelnými zdrojmi, vzniknú pekné svetelné vzory (pozri obrázok). Na zrkadle sa vlčko dokonca vizuálne zdvojnásobí.

Namiesto hexagonálnej základnej štruktúry sú možné aj pentagonálne, kvadratické alebo trigonalné tvary. Na obrázku sú všetky tieto tvary viditeľné v minimálnej konfigurácii. Guľa uprostred vystupuje výrazne vyššie než v hexagonálnom tvare, pretože pri týchto tvaroch nemôže ležať v rovine okolitých gúľ. Magnetické gule už nie je také ľahké do týchto tvarov usporiadať, pretože sa navzájom odpudzujú. Tieto základné tvary sú ako káča málo vhodné, keďže sa zle roztočia a vykazujú relatívne malý moment zotrvačnosti.

Na ľavej časti obrázka je päťuholníková štruktúra rozšírená celkovo na 31 gúľ; takpovediac stojí hore nohami.

Dole je vidieť tento vĺčik v pohybe (fotografia s 1/100 s). Keďže ťažisko tohto vĺčika leží vyššie ako pri hexagonálnej štruktúre, trochu ťažšie sa roztočí a pri nízkych otáčkach rotuje nestabilnejšie. Pofúknutím však možno vĺčik roztočiť aj na vyššie otáčky.