ЗАДАЧА - преобразование магнитной энергии в кинетическую

[mike-ru]

Всем доброго дня!
У меня просьба помочь разобраться (на школьном уровне 9-класс ) с задачей по ПРОЕКТУ:
преобразование магнитной энергии (постоянные неодимовые магниты) в кинетическую...
Для школьного проекта собрал (эмпирическим путем) действующую модель "рельсотрона", построенную на базе двух разнополюсных рядов (направляющих) постоянных магнитов и неодимого шарика.
С учетом того, что направляющие расположены параллельно друг другу, шарик (после попадания в магнитное поле направляющих) получив начальное ускорение, перемещается с постоянной скоростью и мощностью, из точки А в точку В (замер скорости проводился).
ЗАДАЧА: мне необходимо произвести расчеты модели (вывести формулу), которая при изменении положения и свойств направляющих (угол схождения направляющих, высота или угол размещения шарика, изменение магнитной силы постоянных магнитов) - позволит обеспечить движение шарика с ускорением и увеличит мощность его перемещения для возможности сдвигать предметы (определенной массы) не "ударом", а "разгоном"...
Одним словом - нужен расчет переменных, при которых может меняться скорость (или мощьность) установки... примерно, так...
Самостоятельно пытался применить формулу "Силы Лоренца", но со своим примитивным уровнем...увы.
Обращался к преподавателям и репетиторам...всем интересно, но помочь...
Просьба: помочь или перенаправить к разбирающимся специалистам, которых заинтересует данная ЗАДАЧА!
P.S. видео действующей конструкции, могу предоставить по первому требованию!
Заранее СПАСИБО!

[Sergey K]

действуйте эмпирический. возьмите одну секцию установки и изменяя параметры ее, стройте зависимость изменения кинетической энергии (можно измерить на какую высоту закатиться шарик после разгона) шарика после ее прохождения. только там еще надо будет добавить начальную скорость в момент входа в секцию.

[mike-ru]

Спасибо за отклик!
...однако, все возможные эксперименты с установкой уже проводились. При этом надо учитывать, что работать с неодимовыми магнитами крайне затруднительно...
На фиксацию и ориентацию магнитного вектора, уходит крайне много времени... поэтому, собрав базовую модель, провожу замеры и пытаюсь применить фундаментальные законы и вывести формулу для расчета прототипа данной установки.
Необходимо понимать, как работают поля, для того что бы выявить зависимость от настройки (увеличение промежутков между магнитами в одной направляющей, расстояние между направляющими, ступенчатое изменение силы магнитов в направляющих и т.д.)
...главное обосновать эту зависимость!!!
...нужен инструмент для расчетов! ФОРМУЛА!
P.S. фото установки я выложил на форуме: http://e-science.ru/forum/index.php?s=9 ... opic=44004

[DimaM]

Хм, предполагается разгонять шарик только действием магнитов? Тогда это на ВД 1 зело похоже...

[mike-ru]

Спасибо за отклик!
Да именно, разгон, за счет постоянных магнитов... в перспективе, в качестве магнитной ловушки (в конце установки), планируется электромагнит, но сначала - расчеты!
Если не трудно, поясните, что имеется ввиду (ВД 1)?
Где можно посмотреть? почитать?
Заранее, спасибо!

[Sergey K]

Вечный двигатель 1 рода.

Вот и выводите эмпирическую зависимость из данных эксперимента. может и получите какую формулу. Допустим, скорость шарика в конце будет зависеть от числа секций как функция такая-то, где есть следующие характеристики секции. А обосновать эту зависимость на уровне 9 класса из первых принципов... вот что-то я не представляю как это сделать. можно начать так:

- каждая секция совершает какую-то работу по разгону шарика, в зависимости от характеристик секции она равна...
- или при прохождении секции на шарик действует средняя сила, которая в зависимости от характеристик секции равна ...

заместо многоточия подставляется экспериментально снятая зависимость. для 9 класса смотрится не хуже, чем из первых принципов)

[mike-ru]

Спасибо, конечно...
Не знаю стоит ли учить физику дальше... если в переди одна пустота?
Это что же получается? Даже на форуме по физике нет спецов, которые могли бы вывести хотя бы начальную формулу расчета зависимости? (взаимодействия магнитных полей), а предлогается все решать эмпирическим путем?
Хорошо, что не надо мерить силу тока, зажимая контакты между пальцев...было бы прикольно!!!
Скоро бумем, как тупые "америкосы"!!!
Спасибо!
Удачи!

[m_sb]

mike-ru в сообщении #821033 писал(а):

Спасибо, конечно...
Не знаю стоит ли учить физику дальше... если в переди одна пустота?
Это что же получается? Даже на форуме по физике нет спецов, которые могли бы вывести хотя бы начальную формулу расчета зависимости? (взаимодействия магнитных полей), а предлогается все решать эмпирическим путем?
Хорошо, что не надо мерить силу тока, зажимая контакты между пальцев...было бы прикольно!!!
Скоро бумем, как тупые "америкосы"!!!
Спасибо!
Удачи!

(Оффтоп)

Что сдается мне, что Вы не в 9 классе учитесь

Если учитесь в 9 классе, то сначала изучайте механику, используя хорошие учебники. Дойдете до полей, познакомитесь со стационарными полями, сначала однородными, потом неоднородными. Убедитесь, что в стационарном, даже неоднородном поле, можно только колебания возбудить. Затем познакомитесь с нестационарными полями, а затем разберетесь, как работает хотя бы шаговый двигатель.

[mike-ru]

Спасибо за наставления...
Буду пытаться разобраться самостоятельно!
Удачи!

[Munin]

mike-ru в сообщении #821033 писал(а):

Это что же получается? Даже на форуме по физике нет спецов, которые могли бы вывести хотя бы начальную формулу расчета зависимости? (взаимодействия магнитных полей), а предлогается все решать эмпирическим путем?

Начальная формула простая: $F=\dfrac{\mu q_{m1}q_{m2}}{4\pi r^2}.$ Вот только сумеете ли вы её использовать?..

[mike-ru]

Большое спасибо!
Можно сказать, начало положено!
Теперь за учебники...буду разбираться....
Спасибо!

[Утундрий]

(Оффтоп)

Открытие сделано! Теперь за учебники...

[Ivanin]

DimaM в сообщении #821001 писал(а):

Хм, предполагается разгонять шарик только действием магнитов? Тогда это на ВД 1 зело похоже...

Только шарик особенный надо, монопольный, не диполь,
второй полюс "спрятать" в каком-нибудь измерении похоже..,
получается, этот ВД1,состоит из часть(рельсы с половиной шарика) в нашем пространстве, и полшарика в другом пространстве. Это если я правильно понял, суть задачи.Только надо ещё переход(врата), между пространствами,
что-то дороговато будет...

[mike-ru]

с сутью задачи у вас проблема (таблетками лучше не увлекаться)...
...как раз шарика достаточно обыкновенного - аксиального неодимового (сцепление 5,7 кг), а вот с практической физикой и теорией магнитных полей, как видно на этом форуме у большинства - большие пробелы!!!
Как школьники начальных классов...только поржать, а подумать?
...модель моего "рельсотрона" или "гаус пушки" - прекрасно работает... и прототип не за горами, только вот настраивать в "слепую" уже достало, хочется рассчитать зависимость и конструировать наверняка, а не "как бог на душу положит"...
Большая просьба!
Флудильщиков и любителей поприкалываться прошу не беспокоить и без вас забот хватает!
Если есть конструктивные предложения или вопросы, готов обсудить!

[nikvic]

mike-ru в сообщении #821239 писал(а):

...модель моего "рельсотрона" или "гаус пушки" - прекрасно работает... и прототип не за горами, только вот настраивать в "слепую" уже достало, хочется рассчитать зависимость и конструировать наверняка, а не "как бог на душу положит"...

Видите ли, реальные системы используют э-магниты. А их конструкторы понимают, что серьёзно разогнать "неодимовый шарик" в поле постоянных и неподвижных магнитов невозможно.

Попадая в область около очередного магнита и затем покидая её, "снаряд" разве что потеряет часть скорости.
Это понимает большинство здесь, поэтому и насмехаца

(Оффтоп)

А тему пора в Пургаторий.