iScience - Team Magneton työselostus

Oli­pa ker­ran, jos toi­sen­kin, to­sin ker­ran­kin toi­sin, toi­saal­ta toi­sen ker­ran­nai­se­na, ker­ra­ten kui­ten­kin toi­sen ker­ran, li­ne­aa­ri­nen mag­neet­ti­kiih­dy­tin.

Li­ne­aa­ri­nen mag­neet­ti­kiih­dy­tin, joka tun­ne­taan myös Gaus­sin ki­vää­ri­nä, on erään­lai­nen pys­sy, jos­sa kiih­dy­te­tään kuu­lia mag­neet­tien avul­la. Mag­neet­ti­nen voi­ma muut­tuu kuu­lien lii­ke-ener­gi­ak­si, joka sin­ko­aa vii­mei­sen kuu­lan eteen­päin suu­rel­la no­peu­del­la.

Ra­ken­sim­me oman ki­vää­rim­me ne­o­dyy­mi­mag­nee­teis­ta, fy­sii­kan luo­kan pe­räl­tä löy­ty­nees­tä lait­teen run­ko­na toi­mi­vas­ta vär­kis­tä, sta­tii­veis­ta sekä rau­ta­kou­ris­ta, joi­den pääl­le run­ko ase­tet­tiin. Run­ko oli mag­neet­ti­nen, jo­ten kuu­lien kiih­dy­tyk­ses­sä käy­te­tyt mag­nee­tit py­syi­vät kiin­ni sii­nä. Mag­nee­tit ja­oim­me kah­den mag­nee­tin kiih­dy­tys­yk­si­köi­hin, jot­ka ase­tet­tiin kou­ruun ta­sai­sin väli­mat­koin. La­da­tus­sa ki­vää­ris­sä jo­kai­ses­sa kiih­dy­tys­yk­si­kös­sä oli kiin­ni kak­si me­tal­li­kuu­laa mag­neet­tien edes­sä. Kun lai­te lau­kais­tiin, irti pääs­tet­ty kuu­la ha­keu­tui mag­neet­ti­sen voi­man vai­ku­tuk­ses­ta kiin­ni en­sim­mäi­seen kiih­dy­tys­yk­sik­köön, jos­ta ai­heu­tu­nut voi­ma iski mag­neet­tiin edes­sä ol­leis­ta kuu­lis­ta jäl­kim­mäi­sen eteen­päin koh­ti seu­raa­vaa kiih­dy­tys­yk­sik­köä. Jo­kai­nen tör­mäys li­sä­si seu­raa­van tör­mäyk­sen voi­maa ja si­ten myös kuu­lan no­peut­ta tiet­tyyn ra­jaan asti.

Havaintoja:

• Mag­neet­tien vä­li­sen väli­mat­kan ly­hen­tä­mi­nen pa­ran­taa lop­pu­no­peut­ta tiet­tyyn ra­jaan asti.
• Par­haak­si väli­mat­kak­si ha­vait­tiin 7cm
• Mag­neet­tien mää­rän li­sää­mi­nen kas­vat­taa no­peut­ta vain tiet­tyyn ra­jaan asti, kos­ka lii­ke­vas­tuk­set kas­va­vat lo­pul­ta kiih­dyt­tä­vien voi­mien suu­rui­sek­si.
• Nel­jä kiih­dy­tys­yk­sik­köä riit­ti mak­si­mi­no­peu­den saa­vut­ta­mi­seen, sen jäl­keen kiih­dy­tys­yk­sik­kö­jen li­sää­mi­nen ei enää aut­ta­nut
• Huip­pu­no­peus oli suu­rem­pi, jos vii­mei­nen kuu­la oli dia­mag­neet­tis­ta ai­net­ta, ku­ten muo­via
• Suu­rin saa­vu­tet­tu kuu­lan no­peus oli liki­mää­rin 6 m/s
• Suu­rin kuu­lan ai­heut­ta­ma tör­mäys­voi­ma oli noin 4 N, joka saa­vu­tet­tiin am­pu­mal­la me­tal­li­kuu­laa sen­so­riin
• Sen­so­ri ei ha­vain­nut muo­vi­kuu­lan tör­mäys­tä kun­nol­la
• Pal­lo len­si liki­main ta­sai­sel­la no­peu­del­la, eli sii­hen koh­dis­tu­va il­man­vas­tus oli vä­häi­nen

Mag­neet­ti­pys­sy en­nen lau­kai­sua

Mag­neet­ti­pys­sy lau­kai­sun jäl­keen

Toi­sek­si no­peim­man mit­tauk­sen ku­vaa­ja: käsi­pe­lis­sä teh­dyt pis­teet an­ta­vat pien­tä mit­ta­vir­het­tä

Vii­mei­sen päi­vän voi­ma­mit­tauk­sen ku­vaa­jia

Vi­deo esi­merk­ki kuu­lan len­tä­mi­ses­tä: