Hyrrä magneettikuulista

Tohtori Ucke, joka on suosittua projektimme "Maailman yksinkertaisin sähkömoottori" toinen kirjoittaja, esittelee yksinkertaisia hyrrämalleja kuulamagneeteista. Tarkemmat tiedot löytyvät viereisestä PDF-tiedostosta. Tässä julkaisemme huomattavasti lyhennetyn raportin.

Kun 37 kuulamagneettia tyyppiä K-06-C asetetaan kuvan mukaisesti yhteen, muodostavat ne hieman kaarevan pinnan, jossa on kuusikulmainen rakenne. Kun tämä rakenne asetetaan kaareva puoli alaspäin lasipinnalle, se koskettaa pintaa vain keskimmäisen kuulamagneetin kohdalta ja sitä voi pyörittää erittäin helposti.

Kannattaa mahdollisesti painaa kuulien keskiosaa sormella hieman alaspäin, jotta hyrrä koskettaa alustaa vain keskimmäisen kuulan kohdalta. Näin kitka lasilla on erittäin pieni.

Pillillä puhaltamalla hyrrää sivulta voidaan saavuttaa pyörimisnopeuksia, jotka ylittävät jopa 10 000 kierrosta minuutissa. Se on jo varsin korkea kierrosluku. Silti keskipakovoima ei ole vielä riittävä magneettien irtoamiseen toisistaan.

Hyrrä siirtyy puhaltamisen vuoksi hieman sivulle tasaisella pinnalla. Siksi kokeen tekeminen riittävän matalalla koveralla peilillä (parranajo-/kosmetiikkapeili) on suositeltavaa. Hyrrä pysähtyy vasta useiden minuuttien kuluttua. Tarkka aika riippuu voimakkaasti alustasta sekä siitä, onko muita magneetteja lähellä. Jos hyrrää valaistaan viistosti ylhäältä vasemmalta ja oikealta pistemäisillä valonlähteillä, syntyy kauniita valokuvioita (ks. kuva). Peilin päällä hyrrä jopa visuaalisesti kaksinkertaistuu.

Kuusikulmaisen perusrakenteen sijaan voidaan käyttää myös viisikulmaisia, neliömäisiä tai kolmiomaisia muotoja. Kuvassa näkyvät kaikki nämä muodot niiden minimikonfiguraatiossa. Keskellä oleva kuula kohoaa huomattavasti korkeammalle kuin kuusikulmaisessa muodossa, koska se ei voi sijaita samalla tasolla ympäröivien kuulien kanssa. Magneettikuulat eivät enää asetu näihin muotoihin yhtä helposti, sillä ne hylkivät toisiaan. Nämä perusmuodot eivät sovellu hyvin hyrräksi, koska niitä on vaikea pyöräyttää liikkeelle ja niiden hitausmomentti on verrattain pieni.

Vasemmanpuoleisessa kuvassa viisikulmainen rakenne on laajennettu yhteensä 31 kuulaan; se on ikään kuin ylösalaisin.

Alhaalla näkyy tämä hyrrä liikkeessä (valokuva 1/100 s valotusajalla). Koska tämän hyrrän painopiste on korkeammalla kuin kuusikulmaisessa rakenteessa, sitä on hieman vaikeampi saada pyörimään ja se pyörii epävakaammin pienillä kierrosluvuilla. Puhaltamalla hyrrän saa kuitenkin pyörimään myös suuremmilla nopeuksilla.