Suktukas iš magnetinių rutuliukų

Gerb. dr. Ucke, mūsų populiaraus projekto "Pats paprasčiausias elektromotoras pasaulyje" bendraautorius, pristato paprastus suktukus iš magnetinių rutuliukų. Išsamią informaciją rasite gretimame PDF faile. Čia skelbiame gerokai sutrumpintą ataskaitą.

Sujungus 37 magnetines rutuliukus, tipo K-06-C, kaip pavaizduota nuotraukoje, rutuliukai sudaro lengvai išlenktą paviršių su heksagonine struktūra. Padėjus šį darinį išgaubta puse žemyn ant stiklinio paviršiaus, jis remiasi tik į vidurinį rutuliuką ir labai lengvai sukasi.

Kartais gali būti naudinga vidurinę rutuliukų eilę papildomai šiek tiek įspausti pirštu, kad su paviršiumi kontaktuotų tik centrinis rutuliukas. Tuomet trintis ant stiklo yra itin maža.

Šonu įpūtus su šiaudeliu, suktuką galima įsukti iki daugiau kaip 10 000 apsisukimų per minutę. Tai jau gana nemažas greitis. Vis dėlto išcentrinė jėga vis dar per maža, kad magnetai būtų išplėšti vienas nuo kito.

Dėl pūtimo suktukas ant lygaus paviršiaus šiek tiek nukrypsta į šoną. Todėl bandymą patogu atlikti ant pakankamai plokščio įgaubto veidrodžio (skutimosi / kosmetinio veidrodžio). Jam prireikia kelių minučių, kol vėl nurimsta. Tiksli trukmė stipriai priklauso nuo pagrindo ir nuo to, ar netoliese yra kitų magnetų. Apšvietus suktuką iš viršaus kairės ir dešinės kryptimis taškiniais šviesos šaltiniais, susidaro gražūs šviesos raštai (žr. nuotrauką). Ant veidrodžio suktukas vizualiai net padvigubėja.

Vietoje hekssagoninės pagrindinės struktūros galimos ir pentagoninės, kvadratinės arba trigonalinės formos. Paveikslėlyje matyti visos šios formos minimalioje konfigūracijoje. Vidurinė rutuliuka gerokai labiau išsikiša nei hekssagoninėje formoje, nes šiomis formomis ji negali būti aplinkinių rutuliukų plokštumoje. Magnetiniai rutuliukai į šias formas nebesusidėlioja taip lengvai, nes jie vienas kitą atstumia. Šios pagrindinės formos menkai tinka kaip vilkeliai, kadangi jas sunku įsukti ir jos turi palyginti mažą inercijos momentą.

Kairėje dalinėje nuotraukoje penkiakampė struktūra išplėsta iki 31 rutuliuko; ji tarsi apversta aukštyn kojomis.

Apačioje matyti šis suktuvas judesyje (nuotrauka su 1/100 s). Kadangi šio suktuvo masės centras yra aukščiau nei šešiakampės struktūros, jį šiek tiek sunkiau įsukti, o esant mažam apsisukimų skaičiui jis sukasi mažiau stabiliai. Pūtimu galima pasiekti ir didesnį apsisukimų skaičių.