Web
	Analytics
التحليق المغناطيسي

التحليق المغناطيسي

image001

هل تريد أن تفهم تقنيات التحليق المغناطيسي، حسنا نقدم لك مبدأ هذا النوع من العلوم ونزودك بأمثلة عنه ثم نريك طريقة بسيطة لإنجازه حتى تتمكن من وضع أولى خطواتك في هذا الميدان.


المبدأ

مبدأ هذا الأمر غاية في البساطة إذ ما عليك إلا أن تضع مغناطيسا واحدا في الأعلى على آخر في الأسفل،الذي يعتبر بمثابة القاعدة أو الأساس، فيبدو أنه يحلق في الهواء. وهو عبارة عن مغناطيس كبير قوي في القاعدة ويجلس على سطح مستو ويطفو من فوقه الآخر وهو الصغير إلى أجل غير مسمى. ويعتمد هذا الرفع (التحليق) على حجم المغناطيسيين والفروق بين حجميهما. وأيضًا على اتجاه المجال المغناطيسي للمغناطيس الأساسي القوي في القاعدة وعلى الغطاء البلاستيكي له. حتى تتم إدارة الصغير الذي في الأعلى إلى أن يستمر في التحليق عاليًا.

image002

رغم بساطة هذا الأمر فإن تطبيقاته غاية في العجب وفي الفائدة العظمى على البشرية. ويمكن استعمال هذه التقنية مع القليل من الصبر والإبداع في إنجاز العديد من الأدوات والمشاريع من الصغيرة إلى الكبيرة منها. نضرب لك في مقدمة المقال بعض الأمثلة البسيطة فالمتوسطة ثم المتطورة. يعدها نشرح لك أنموذجا بسيطا لتقوم به لعله يفجر ملكاتك الإبداعية عسى أن تأتي لنا بشيء تنفع به نفسك أولا فبلدك ثاينا ثم أمتك ثالثا.

image003

 


الخطوة 1: مقدمة

قد يكون أحيانا من الصعب شرح بعض التقنيات بالنصوص او حتى بالصور التوضيحية الثابتة، لذلك ألحقت بالخطة فيديو مصور يوضح العملية خطوة بخطوة. لأنه أحيانا يكون من الأفضل رؤية الشيء عن قراءته 100 مرة.

image004

 

 


الخطوة 2: نظرية ايرنشاو الخاطئة

image005

هل جربت يوما ما ان ترفع مغناطيس بالهواء عن طريق مغناطيسات اخرى؟ إنه من السهل جدا فعل ذلك، لأن المغناطيسيات تتنافر وتتجاذب فيما بينها فيدفع أو يجذب بعضها بعضايمكنك مثلا وضع بعض المغناطيسات على شكل دائري لتدفع كلها مغناطيسا آخر بنفس القوة إلى مركز تلك الدائرة عن طريق التنافر فيما بينها فتتحقق ميألة التحليق للمغناطيس المدفوع. أو يمكنك عمل مجال مغناطيسي حول المغناطيس في المركز فتحافظ على موضعه.

 

لكن اذا كان الموضوع سهلا هكذا، فلماذا يكون عمل قطار مغناطيسي يسير في الهواء بالرفع المغناطيسي صعب للغاية؟ لو رجعنا للخلف لسنة 1842 ميلادية لوجدنا أن الرياضي صموئيل ايرنشاو أخطأ عندما برهن انه من المستحيل واقعيا رفع مغناطيس في الهواء بتنظيم مغناطيسيات اخرى بطريقة معينة ليستمر محلقا في الهواء. ولم يقدم الدليل على نظريته بالضبط. في حين يمكننا الثقة في هؤلاء الهوات الذين حاولوا القيام بهذا العمل واثبتوا صحته.

 

لذلك يكون من المستحيل رفع مغناطيس في الهواء باستخدام مغناطيسيات اخرى. ولكن بإلقاء نظرة على الفيديو. فإنه يوجد حلقة كبيرة مغناطيسية ومغناطيس آخر في الأعلى. وإذا أدرت بعناية المغناطيس الثاني على الأول فسوف يتعلق حقا في الهواء. كيف يكون ذلك ممكنا؟ دعنا نتحدث عن بعض ثغرات نظرية ايرنشاو وعندها نستطيع صنع بعض الاجهزة التي ترتفع بالمغناطيس في الهواء.

 


الخطوة 3: قائمة الادوات

image006

في الواقع إنه من السهل بناء ذلك الذي يحوم بالهواء، وفيما يلي بعض المواد التي استخدمتها. ويمكنك استخدامها للتنفيذ:

 

رقم الصورة

نوع الآداة

1

مغناطيس كبير: مكون من اثنين 115×45×20 ملم وفيما يلي رابط يوضحه شكلا وسعرا.

ويسمى المغناطيس السيراميكي،

العلامة التجارية: مغناطيس CMS.

الوزن: 30 أو 40 أوقية.

2

مغناطيس صغير: مأخوذ من مغناطيس اكواب مقاس 1.42. ولأخذ مغناطيس السيراميك من الكوب نضعه في الماء الساخن لمدة 20 دقيقة لتسييح الصمغ، ثم نزعها كما هو مبين في الفيديو وتفصيله بخطوة 6.

3

وتد خشبي 1/4ملم.

4

حلقات من المطاط والنحاس الاصفر: اي مواد غير ممغنطة ولا موصلة للمغناطيسية، ويمكن الاستغناء عن النحاس والاكتفاء بحلقات المطاط ذات قطر 32 ملم وسمك 1.3 ملم.

5

وعاء بلاستيكي لتغطية المغناطيس الكبير.

بالنسبة لي فقد استخدمت واحدا طوله 68 ملم وقطره 143 ملم مصنوعا من المطاط.

6

شريحة من الالومنيوم او البلاستيك: أو أي مادة غير مغناطيسية.

7

شريط لاصق.

 


الخطوة 4: اهمية الوعاء البلاستيكي

image007

الوعاء البلاستيكي مطلوب لحماية المغناطيسات من بعضها البعض. فـمهما كنت حذرا فإن المغناطيس العلوي قد يقع ويضرب المغناطيس الاخر. وفي كل مرة يحدث فيها هذا، سوف تتساقط شظايا من المغناطيس. والى جانب انك تغطي مغناطيس، هناك مشكلة غبار الالكترونيات المغناطيسية التي قد تدمر كل العمل. وحتى لا يحدث هذا ولتجنبه يجب ان تغطي المغناطيس الكبير بوعاء بلاستيكي كما هو مبين في الصورة.

 


خطوة 5: الارتفاع بين المغناطيسيات مهما

image008

توجد أهمية أخرى للوعاء البلاستيكي وهو ضبط المسافة بين المغناطيس العلوي والمغناطيس الكبير. كما هو موضح بالـصورة وفي الفيديو السابق أيضا، فإن هذه المسافة تكون حرجة للغاية لنجاحك البدئي. ينبغي أن يكون الجزء العلوي من الوعاء البلاستيكي (بالإضافة إلى الشريحة) قريبا جدا من الموضع الذي يبدأ فيه المغناطيس الكبير بالتوقف عن صد الذي في الاعلى ويبدأ بجذبه.

 

في الواقع، يمكنك تحريك المغناطيس الصغير على طول الساق العليا لمعايرة هذه المسافة بدقة. إذا حاولت أن تدير العلوي فوق اعلى الوعاء فإنه سوف يستقر خلال 5 إلى 6 ثوان ثم يبدأ بالدوران مباشرة.

 


خطوة 6: استخراج المغناطيس الصغير

image009

كان المغناطيس الصغير الذي احضرته موجودا داخل كأس صلبة. ومن اجل الحصول عليه وضعته في الماء الساخن لمدة 20 دقيقة ثم استخدمت مفك لاستخراجه والحصول عليه.

 


خطوة 7: صنع الجزء العلوي

image010

استخدم عودا صغيرا لتحويل القرص المغناطيسي الصغير إلى أعلى. بالنسبة لي فقد قمت بـقطع حوالي ما يقرب من 32 ملم من الوتد وصقلت احدى نهاياته بالورق الرملي لجعله املسا كما هو مبين في الصورة.

 

اضف حلقات مطاطية للقرص المغناطيسي لجعل وزنه حوالي 12.5 غراما. الصورة التالية هي لميزان رقمي استعملته في تجاربي.

image011

 


خطوة 8: صنع القاعدة

image012

إذا استخدمت مغناطيسيين بدلا من واحد كبير، فـيجب الا تضعهما فوق بعضهم البعض مباشرة حتى لا ينطبقا على أصابعك فتضر نفسك. ولكن قم بعملية إزاحة احدهما على الجزء العلوي للاخر كما هو مبين بـالصورة، واذا صد بعضهما بعضا فـقم بقلب احدهما وأعد المحاولة.

 

ويمكنك الاستغناء عن هذا كله باستخدام مغناطيس كبير واحد. غط المغناطيس الكبير بالوعاء البلاستيكي وضع شريحة الالومنيوم الورقية في الاعلى (كما في الصورة التالية) وسوف يكون الاساس جاهزا.

image013

 


خطوة 9: ضبط اتجاهه وارتفاعه عن القاعدة

image014

الان هو الوقت المناسب للقليل من الخطوات مع الكثير من النصوص بلا صور. وسيكون من الصعب حقا الشرح مع النصوص فقط لذلك انظر الفيديو المصور أعلاه لترى كيف يعمل هذا.

 

ضع الشريحة غير الـمغناطيسية في اعلى الوعاء البلاستيكي ثم حاول ادارة الجزء العلوي. لن يحلق فقط ولكن سـيدور ايضا. وسيكون هناك بعض الاشياء الخاطئة معه.

 

يوضع المغناطيس الكبير رأسا في الاسفل. ازل الغطاء وببطء قم بوضع الجزء العلوي عليه. اذا لم تشعر بأي شيء ثم شعرت ان الجزء العلوي وكأنه بدأ يجلس على وسادة مغناطيسية فعـندئذ سيكون المغناطيس الكبير في الوضع الخاطئ. حينها يجب أن تـقلب المغناطيس الكبير رأسا على عقب. والآن سـتشعر ببعض المقاومة الدافعة إلى أعلى خلال محاولتك لوضع الجزء العلوي على المغناطيس الكبير. إذا حدث هذا، فيجب أن تعلم بأن هذا هو الاتجاه الصحيح. ارجع الغطاء لموضعه مرة اخرى.

 

المغناطيس العلوي الان يطفوا اعلى المغناطيس الكبير بسبب ظاهرتي التنافر والتجاذب، وبمجرد انك تديره سوف يطير بعيدا في الحال. قلل المسافة بينهما عن طريق رفع المغناطيس الكبير. وسوف يساعدك في ذلك الكؤوس والحلقات المطاطية.

 

يكون المغناطيس العلوي قريب جدا من فجوة المغناطيس الكبير، لذلك تجذبه فجوة الكبير بشدة بينما يتنافر مع سطحه. في هذه الحالة يسقط ويهوى مباشرة بمجرد تركه. انت في حاجة لزياد المسافة بينهما عن طريق رفع الوعاء البلاستيكي على حلقات الكؤوس الفارغة التي استخرجنا منها المغناطيس.

 

في الواقع هناك بعض الاشياء التي يعتمد عليها دوران الجزء العلوي وتـحدث بعض الاخطاء مثل السرعة:

1- اذا كنت تديره ببطء فسوف يبدأ بالتحول كثيرا وسيقع سريعا.

2- اذا كنت تديره سريعا فسوف يبدأ بالتحول اسرع وسيقع ايضا.

3- ادره بين ذلك وذاك. ابدأ الدوران ببطئ وحافظ على زيادة السرعة الى ان تصل الى السرعة القصوى.

 

عند استقرار الحركة الدورانية للجزء العلوي المحلق فستكون سرعته محصورة بين 1000 و 3000 دورة في الدقيقة. لذلك فإن زادت سرعته عن 3000 دورة في الدقيقة فإن هذا لا يساعد في حفظه محلقا لفترة طويلة. وبعد أن تحدد موضعه، فعـليك ان تضع علامات تسجل بها المسافات والمواضع حتى تستعين بها لضبط المشروع كله في النهاية.

 


خطوة 10

image015

لقد حان وقت صقل ما ليس بـمصقول، توجد بعض المشاكل التي قد تصادفها وطريقة حلها هي كالتالي:

 

* عندما تبدأ بتحريك علامات التسجيل لديك أو الشرائح فإن الجزء العلوي سوف يقفز ويحلق بعيدا. يعني هذا بأن وزن الجزء العلوي ما زال خفيفا، وقوة الجاذبية ليست كافية لتعويض قوة التنافر بينهما. لذلك، فيمكن حل هذا المشكل عن طريق زيادة وزن الجزء العلوي. قم بإضافة بعض الحلقات على وتد الجزء العلوي، الحلقات النحاسية هي الاثقل وزنا والحلقات المطاطية هي الاخف وزنا ويمكنك الاستعانة ببعض الرمال لضبط الوزن كذلك.

 

* إذا أصبح وزنه أثقل بقليل فعليك ازالة حلقة من الاعلى واذا وصلت لاخر واحدة عليك تبديلها بالاخف. وإذا لم يعمل العلوي حتى بدون حلقات على الاطلاق فعليك تغيير المغناطيسيات بمجموعة اقوى منها.

 

* اذا لاحظت ان الجزء العلوي ينفر فيطير دائما في نفس الاتجاه، عندئذ حان وقت المستوى الثالث. السبب في انه يطير في نفس الاتجاه دائما هو ان المجال المغناطيسي للمغناطيس الكبير مستو تماما. تأكد  من ان المغناطيس الكبير يرتكز على سطح مستو وثابت كالمائدة مثلا. وقد تضطر لرفعه قليلا باستعمال أداة معينة. اما السجادة فلا تجدي نفعا وليست صالحة لهذا العمل.

 

* قد تـضطر أيضا لان تقوم بعمل المرحلتين الثانية والثالثة معا لان العلوي اذا حلق بعيدا ممكن ان يـكون سبب ذلك هو مستوى المجال المغناطيسي والوزن معا. مرة اخرى يمكنك وضع حلقات او اي شيء يشابه ذلك له سماكة ويفضل الا يكون مادة منجذبة للمغناطيس.

 


الخطوة 11: ضبط الوزن

image016

إلى هنا نقول بأن كل شيء يعمل جيدا تقريبا ما عدا الجزء العلوي الذي ما زال غير قادر على التحليق بشكل ثابت ومستقر.

 

حان وقت الصقل النهائي: استمر في ضبط الوزن باضافة اوزان صغيرة جدا تصل الى 1 غرام في المرة. استخدم الشريط اللاصق لعمل ذلك. سوف يجعله يحلق لدقيقة او اثنين. ومشكلته هو ديناميكية الهواء. اضبط الوزن جيدا يزيد من الوقت الى 5 دقائق.

 

تدخل عوامل أخرى في اللاستقرارية كـدرجة حرارة الغرفة ونسبة الرطوبة. بعد الصقل والانتهاء يمكنك دعوة اصدقائك لتدهشهم بالعمل.

image017

 


تأليف

 

المؤلف:mikhalchuk

ترجمة بتصرف: أم محمد صلاح محمود عثمان (الإسكندرية - مصر)

البريد الإليكتروني: عنوان البريد الإلكتروني هذا محمي من روبوتات السبام. يجب عليك تفعيل الجافاسكربت لرؤيته.

 

 


المراجع

 

http://www.instructables.com/id/How-to-Build-a-Magnetic-Levitating-Top/?ALLSTEPS

http://www.instructables.com/id/DIY-levitation-of-a-magnetic-top/?ALLSTEPS

http://www.arvindguptatoys.com/toys/levitation.html

http://www.aliexpress.com/item/Wholesale-Free-Shipping-Maglev-UFO-gyroscope-Magnetic-Gyro-toys-48-discountEMS-Innovative-products-Accept-Paypal-Drop/367249875.html

التعليقات   

 
abo hasem
0 # abo hasem 2016-10-03 08:42
thank you for this information
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 
 
# Guest 2015-06-15 11:54
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-06-14 13:00
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-14 08:23
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-13 13:46
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-05-08 14:24
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-30 01:41
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-19 13:05
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-04-17 19:52
قام المدير بحذف هذا التعليق
 
 
# Guest 2015-03-10 03:04
قام المدير بحذف هذا التعليق
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top