Re: Come sospendere un oggetto tramite due magneti?

From: Paolo Russo <paolrus_at_libero.it>
Date: Wed, 30 Jan 2002 22:06:21 GMT

[Zio!:]
>Avevo pensato a due coppie di magneti cono-controcono in modo da realizzare
>sia un vincolo assiale che radiale.
>Che ne pensate?

Che Earnshaw, quello dell'omonimo teorema, non scommetterebbe
troppo sul suo funzionamento, purtroppo. In particolare, se i
magneti sono sagomati in modo da produrre un vincolo assiale,
non ne producono uno radiale e viceversa. In generale, il
problema delle configurazioni come quella che hai disegnato,
basate sulla repulsione, e` l'assunto implicito che la
repulsione garantisca stabilita`. Non e` cosi'. La stabilita`
esiste se, all'avvicinarsi delle parti che si respingono, la
forza di repulsione aumenta. Non sempre e` cosi'. Per
esempio, se abbiamo due magneti vincolati a non ruotare e a
muoversi solo lungo l'asse verticale:

N
|
S


S
|
N

questa e` una repulsione stabile: avvicinandoli la repulsione
aumenta. Cosi' invece:

      N
      |
      S


S
|
N

(spero che la spaziatura sia venuta decente, volevo che
l'angolo tra i due S fosse circa sotto i 45 gradi)) non e` stabile.
Avvicinandoli in verticale la repulsione, o meglio la sua
componente verticale, diminuisce. Addirittura a un certo
punto la forza diventa attrattiva. Se sotto ne mettiamo due:

      N
      |
      S


S S
| |
N N

il magnete superiore non scivolera` di lato, ma tendera` a
schizzare in alto o a cadere. Se invece avviciniamo i magneti
alla base:

   N
   |
   S


S S
| |
N N

la repulsione verticale diviene stabile, ma non lo e` piu'
quella orizzontale; i due magneti inferiori sono cosi' vicini
che i loro campi si "fondono", formando un'unica collina di
potenziale simile a quella tipica di un magnete singolo, e il
magnete superiore casca di lato. Tutto questo sempre
supponendo che il magnete superiore sia vincolato a non
capovolgersi, il che e`�un problema a parte (risolvibile).

La configurazione a cono che hai proposto mi sembra simile.
Lo so che e`�poco intuitivo che dei magneti messi in
configurazione repulsiva possano addirittura tendere a
toccarsi, eppure...

In verita` il moto rotatorio dell'albero apre qualche
possibilita` di levitazione stabile, come insegnano il
Levitron e il mappamondo citato da Nettuno, ma immagino che
l'attrito ridotto debba servire proprio a mettere in moto
l'albero con una coppia minima, piu' che a farlo muovere a
velocita` vertiginosa quando la coppia e` gia` in grado di
farlo muovere comunque.
Alternativamente ci sarebbe il diamagnetismo, ma dubito che
produca una forza abbastanza forte da reggere a un colpo di
vento (o anche a una lieve brezza, se e` per quello).

>Con la velocita' di rotazione dell'albero nascono delle correnti parassite
>??

Dipende, in generale puo` succedere. Quando e`�un problema si
usano magneti ceramici, che non sono conduttori (e si evitano
parti metalliche intorno, ovviamente).

Ciao
Paolo Russo
Received on Wed Jan 30 2002 - 23:06:21 CET