Levitron: Lewitacja bączka

Lewitujący bączek z materiałów codziennego użytku

Wpis od: David Zuliani, Udine, Włochy

Online od: 09.02.2011

Spis treści

Bączek magnetyczny to fascynująca zabawka łącząca kilka zasad fizyki. Można go kupić już od wielu lat i zawsze mnie niezwykle intrygował. Bezskutecznie przeszukiwałem Internet w poszukiwaniu dokładnych instrukcji budowy własnego bączka magnetycznego. Dlatego udostępniam tutaj mój własny poradnik w formacie PDF. Supermagnete.pl publikuje poniżej znacznie skróconą wersję.

Tutaj już na wstępie wideo od klienta, który z powodzeniem odtworzył ten magnetyczny bączek z użyciem naszych magnesów. Potwierdza jednak, że nie było to łatwe zadanie i potrzeba było wielu prób, zanim bączek stabilnie zawisł w powietrzu.

Próbowałem użyć materiałów niskokosztowych lub z recyklingu – tylko magnesy nie są przedmiotami codziennego użytku.

Potrzebne materiały

Do bączka:

1 magnes pierścieniowy typu R-27-16-05-N
1 duży korek od butelki szampana
1 śruba z tworzywa sztucznego
papier ścierny
1 klej w sztyfcie do papieru itp.
taśma klejąca
różne mosiężne i plastikowe podkładki o różnych średnicach (ale żadna większa niż 27 mm = średnica magnesu)

Do podstawy:

1 okrągły magnes bazowy z ferrytu (w moim przypadku ze starego głośnika)
małe kliny (np. płaskie kawałki drewna)
1 pudełko po butach
10 (pustych) pudełek na płyty CD

Uwaga zespołu supermagnete: Jeśli nie mają Państwo pod ręką starego głośnika, mogą Państwo wypróbować nasz ferrytowy magnes pierścieniowy FE-R-100-60-20 o porównywalnym rozmiarze. Otrzymaliśmy już informacje od klientów, że w takim przypadku bąk musiałby być cięższy niż w oryginalnym eksperymencie. Niestety nie możemy podać dokładniejszych danych i mamy nadzieję, że dzięki odpowiedniemu wyczuciu i cierpliwości uda się Państwu wprowadzić bąk w stan lewitacji.

Narzędzia potrzebne do pracy

Nóż segmentowy
Wiertło do drewna o średnicy 5,5 mm
mała piłka do metalu
pisak filcowy lub ołówek automatyczny
cyrkiel (przydatny, niekonieczny)
waga precyzyjna (przydatna, niekonieczna)
Dremel (przydatny, niekonieczny)
poziomica (przydatna, niekonieczna)

Wykonanie bączka

1. Ostrym nożykiem odciąć równo kawałek korka o grubości 5 mm.

2. Położyć magnes pierścieniowy na korku i ołówkiem zaznaczyć średnicę wewnętrzną oraz środek (ewentualnie pomocny będzie cyrkiel).

Wewnętrzną średnicę magnesu pierścieniowego nanosi się na kawałek korka

3. Ręcznie przewiercić środek korka wiertłem do drewna.

4. Nożykiem precyzyjnym przyciąć korek do narysowanego rozmiaru. Kawałek korka powinien teraz ważyć około 0,4 grama.

Korek zostaje przewiercony pośrodku ręcznym wiertłem

5. Skleić krążek korkowy i magnes pierścieniowy klejem w sztyfcie.

6. Przyciąć plastikową śrubę piłą do długości ok. 40 mm.

7. Odciąć również łeb śruby.

8. Wykonać różne nacięcia na plastikowej śrubie (również piłą lub Dremelem).

Magnes pierścieniowy z kawałkiem korka wewnątrz

Magnes obok śruby oraz podkładek z plastiku i mosiądzu

9. Zaokrąglić papierem ściernym jeden koniec śruby. Ten koniec będzie czubkiem bączka.

10. Odważyć śrubę; powinna ważyć około 0,7 grama. W razie potrzeby skrócić śrubę.

11. Ostrożnie wkręcić śrubę w krążek z korka.

12. Odważyć gotowy bączek; powinien ważyć około 15 gramów.

Masa bączka jest bardzo ważna, aby całość działała. Masę trzeba dopasować do grubości okrągłej podstawy. W razie potrzeby bączek można dociążyć, przyklejając plastikowe lub mosiężne krążki.

Wymiary gotowego wirującego bączka magnetycznego

Wymiary gotłego bączka

Wykonanie podstawy

1. Ostrożnie wymontować duży magnes głośnikowy z ferrytu ze starego głośnika, usunąć wszystkie śruby. Ewentualnie trzeba będzie usunąć przylutowane elementy metalowe. Alternatywa: kupić bezpośrednio w supermagnete.pl magnes pierścieniowy ferrytowy (uwaga na ten temat powyżej).

2. Przygotować możliwie równą powierzchnię (ewentualnie sprawdzić poziomicą).

3. Podeprzeć pudełko po butach z lewej i prawej strony na 5 pudełkach po płytach CD.

4. Położyć magnes ferrytowy pod pudełkiem.

Stanowisko doświadczalne z pudełkiem po butach i magnesem ferrytowym

Bączek magnetyczny porusza się w kartonowym pudełku

Wskazówki dotyczące lewitacji

Gdy poruszają Państwo wirującym magnesem w kartonowym pudełku, w pewnym momencie odczują Państwo siłę obu połączonych pól magnetycznych. Bączek będzie próbował uciec na bok. Proszę trzymać go mocno i poruszać nim powoli dalej, aż zostanie lekko przyciągnięty przez podstawę. To właściwe miejsce, aby uruchomić bączek. Proszę porządnie rozpędzić bączek.

Podczas lewitacji potrzebne są wyczucie i gotowość do eksperymentów. Mogą wystąpić cztery czynniki zakłócające, które usuwa się w następujący sposób:

Kreisel w ogóle nie nabiera prędkości: dwa magnesy są zbyt blisko siebie; pudełko kartonowe trzeba nieco podnieść.
Kreisel w ogóle się nie unosi: dwa magnesy są zbyt daleko od siebie; pudełko kartonowe trzeba nieco opuścić.
Kreisel się nie unosi i obraca się na bok: podstawa ferrytowa nie stoi całkiem prosto; należy wsunąć pod nią małe kliny, aby ją wypoziomować.
Kreisel unosi się, ale następnie ześlizguje się na bok i spada: kreisel jest zbyt lekki; należy przymocować dodatkowe plastikowe lub mosiężne krążki taśmą klejącą albo klejem w sztyfcie (zob. zdjęcie poniżej).

Te punkty są dobrze zilustrowane w filmie na YouTube Davida.

Jeśli bączek kręci się naprawdę dobrze, należy powoli i ostrożnie wyjąć kartonowe pudełko, nie dotykając przy tym bączka. Przy odrobinie szczęścia bączek będzie unosił się przez ponad minutę, co potwierdza wideo (na początku projektu)!

Kreisel magnetyczny z uproszczoną podstawą

Uzupełnienie od Magnetic Games, październik 2025:

Youtuber Magnetic Games ponownie zajął się tym kręciołkiem magnetycznym i dzięki mniej pracochłonnej metodzie sprawił, że kręcił się w lewitacji.

Do tej wersji lewitacji potrzebne są cztery silne magnesy walcowe typu S-35-20-N jako magnesy podstawy. Do samego kręciołka użyto magnesu pierścieniowego typu R-27-16-05-N. W porównaniu z jego podejściem w filmie powyżej ta wersja ma tę zaletę, że magnesy podstawy nie muszą być idealnie wyrównane. Ponadto masa kręciołka nie musi być dokładnie dopasowana do siły podstawy. Drobne korekty położenia magnesów podstawy pozwalają to zrównoważyć.

Uwaga zespołu supermagnete: Magnes walcowy S-35-20-N ma silny udźwig ok. 38 kg, a magnes pierścieniowy ok. 11 kg. Ze względu na dużą siłę przyciągania magnesy mogą zbyt mocno przyciągać się do siebie, jeśli odległość między nimi jest zbyt mała. Zalecamy używanie grubych rękawic ochronnych podczas pracy z tymi silnymi magnesami, aby uniknąć przytrzaśnięć i innych urazów.