2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ... 19  След.
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение12.03.2017, 19:35 
Аватара пользователя


11/12/16
13165
уездный город Н
Xey
Всё таки, прочитайте статью, которую Theoristos привел.

Xey в сообщении #1199547 писал(а):
На некоторой высоте над кольцом поле имеет ямку , в которая фиксирует положение шарика.


"Шарик" фиксируется не в "ямке". А выше неё.

Xey в сообщении #1199547 писал(а):
Интересно посмотреть, как глубина ямки зависит от ширины кольца.


В статье есть формула для поля вдоль оси $z$ для случая "дырка в бесконечной намагниченной плоскости". И глубина ямки зависит только от радиуса дырки. Я считал для тонкого кольца (задача для ФМШ, так то), получается то же самое, некоторые коэффициенты другие, но зависимость такая же.

И ещё что важно, если вращение стабилизирует волчок, так чтобы его магнитный момент был всегда вертикален - устойчивого положения быть не может.

Всё это в указанной статье есть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение12.03.2017, 23:56 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Устойчивость конечно надо понимать в смысле устойчивой прецессии. Как это понимается для обычного волчка.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 14:46 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
EUgeneUS в сообщении #1199562 писал(а):
В статье есть формула для поля вдоль оси $z$ для случая "дырка в бесконечной намагниченной плоскости". И глубина ямки зависит только от радиуса дырки. Я считал для тонкого кольца (задача для ФМШ, так то), получается то же самое, некоторые коэффициенты другие, но зависимость такая же.


Я тоже думал, что кольцо создает вогнутое поле. Но в первой ссылке статьи (U. S. Patent No. 5,404,062) отмечено, что вогнутый магнит не создает центрирующей силы. Центрирующая сила создается углами плоской квадратной магнитной пластины и дырка не очень нужна.
Интересно, что маятниковые стабилизаторы поворота верхнего магнита , обеспечивающие его длительное висение, запатентованы. А рассматриваемая конструкция запатентована как демонстрационное устройство.

А в детстве казалось , что если снизу три магнита, то верхний сползать не будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 15:23 
Аватара пользователя


11/12/16
13165
уездный город Н
Xey в сообщении #1199879 писал(а):
А в детстве казалось , что если снизу три магнита, то верхний сползать не будет.


Что три магнимтика, что с углами площадка, что без углов, что вогнутый магнит, что вогнутое поле - статический магнитик подвесить невозможно. Теорема Ирншоу запрещает.

2 fred1996 было бы очень интересно Ваше мнение, почему магниты висят в этом ролике... Кроме того, что ось вращения кольцевого магнита не совпадает с осью кольца, мне других мыслей в голову не приходит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 16:11 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
EUgeneUS в сообщении #1199895 писал(а):
Теорема Ирншоу запрещает.

Поясните пожалуйста
Цитата:
Формулировка
Всякая равновесная конфигурация точечных зарядов неустойчива, если на них кроме кулоновских сил притяжения и отталкивания ничто не действует.
Разве в устройстве нет механических связей и гравитационного замыкания?


Чем не нравится это, из Википедии
Цитата:
Над центром большого магнита на определённом расстоянии образуется потенциальная яма, то есть небольшая зона, магнитное поле в центре которой несколько слабее, чем у краёв. Это не дает волчку отклониться от центра коробки. Размер этой зоны определяет вес, магнитное поле волчка, и место, где явление возможно. Вращение необходимо для того, чтобы волчок не перевернулся.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 16:26 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Цитата:
Чем не нравится это, из Википедии

Цитата:
Над центром большого магнита на определённом расстоянии образуется потенциальная яма, то есть небольшая зона, магнитное поле в центре которой несколько слабее, чем у краёв. Это не дает волчку отклониться от центра коробки. Размер этой зоны определяет вес, магнитное поле волчка, и место, где явление возможно. Вращение необходимо для того, чтобы волчок не перевернулся.

тот случай, когда вики врет. Нет там никакой потенциальной ямы. Вращени нужно не чтобы он не перевернулся, а чтобы при небольшом отклонении начал прецессировать.
Если к волчку приделать длинный жесткий хвост с грузиком на конце, он не перевернется, но без подкрутки свалится вбок.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 16:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Xey
Как насчёт того, что магнитное поле - векторное, и не описывается потенциалом и "потенциальными ямами"?

Нашли на что ссылаться, на Википедию!..

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 17:11 
Аватара пользователя


11/12/16
13165
уездный город Н
Xey в сообщении #1199909 писал(а):
Разве в устройстве нет механических связей и гравитационного замыкания?


1. Для жестких связей там же указано обобщение. Кроме того: "По-видимому, теорема верна и для случая упругих связей зарядов".
2. Что такое "гравитационное замыкание"?

Xey в сообщении #1199909 писал(а):
Чем не нравится это, из Википедии


Это тот случай, когда в википедии написана чушь.

Вот что написано в статье о теореме Ирншоу:
Цитата:
В технике с теоремой Ирншоу связаны определенные ограничения на решение инженерной задачи устойчивого удержания (или подвеса) некоторого тела с помощью полей (электрического, магнитного, часто в комбинации с естественным полем тяжести), то есть без непосредственного соприкосновения с твердыми и вообще вещественными удерживающими конструкциями.

Однако эти ограничения могут быть обойдены.

Основные способы, используемые для этого, таковы:
...
Использование высокочастотных колебаний поля и волн (частота колебаний высокая сравнительно с характерной частотой колебаний удерживаемого тела). Интересное устройство — левитрон, использующий для этого вращающийся волчок.


Насколько процессы в левитроне можно считать "высокочастотными" - вопрос спорный, и такая трактовка скорее всего неверна. Но то, что волчок в левитроне левитирует за счет колебаний - инфа 100%. fred1996 качественно был прав, связывая устойчивость подвешенного волчка с прецессией. Как раз в указанной статье и рассматривается случай, когда волчок колеблется так, что его ось оказывается вдоль поля.

-- 13.03.2017, 17:17 --

UPD: А эксперимент, опять же описанный в статье, показывает, что теория из статьи как раз и объясняет явление.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 17:27 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
[/quote].
fred1996 в сообщении #1199916 писал(а):
он не перевернется, но без подкрутки свалится вбок.

Есть место, где магнитик от кольца отталкивается, но в стенку ямы упирается. Вечером еще раз проверю.

-- Пн мар 13, 2017 18:36:30 --

EUgeneUS в сообщении #1199934 писал(а):
Вот что написано в статье о теореме Ирншоу:

я видел этот отрывок, было ощущение , что он написан предвзято, исследователем левитрона. Может поискать другую формулировку теоремы.

Под гравитационным замыканием , я имел в виду силовое замыкание (за счет силы гравитационного притяжения).

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 18:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Xey в сообщении #1199937 писал(а):
Может поискать другую формулировку теоремы.

Она много где есть, например, в ЛЛ-2.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 18:42 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Xey в сообщении #1199937 писал(а):
Под гравитационным замыканием , я имел в виду силовое замыкание (за счет силы гравитационного притяжения).

Ну и чем гравитация отличается от электростатики?

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 18:44 
Аватара пользователя


11/12/16
13165
уездный город Н
Xey в сообщении #1199937 писал(а):
Под гравитационным замыканием , я имел в виду силовое замыкание (за счет силы гравитационного притяжения).


погуглил что такое силовое замыкание. Оказалось, метод в теории механизмов и машин, когда люфты выбираются с помощью пружинок. Не очень понимаю, причем это здесь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 22:55 
Заслуженный участник


07/07/09
5408
EUgeneUS в сообщении #1199965 писал(а):
погуглил что такое силовое замыкание. Оказалось, метод в теории механизмов и машин, когда люфты выбираются с помощью пружинок. Не очень понимаю, причем это здесь.

Это вы начали
EUgeneUS в сообщении #1199934 писал(а):
В технике с теоремой Ирншоу связаны определенные ограничения на решение инженерной задачи устойчивого удержания (или подвеса) некоторого тела с помощью полей (электрического, магнитного, часто в комбинации с естественным полем тяжести), то есть без непосредственного соприкосновения с твердыми и вообще вещественными удерживающими конструкциями.

Упомянутые поля аналогичны пружинкам .

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 23:05 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Нет, не аналогичны.

 Профиль  
                  
 
 Re: Летающий волчок
Сообщение13.03.2017, 23:16 
Аватара пользователя


11/12/16
13165
уездный город Н
Xey

Ни одна теорема, даже теорема Ирншоу, не запретит мне занять устойчивое равновесное положение на пружинном матраце.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 283 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ... 19  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group