Logo Eksperymentarium 3Zs
Zademonstrujs
Zbudujs
Zobaczs
Liniowy akcelerator magnetyczny
Przedmiotem badań następnego dnia było przyspieszanie stalowych kul w polu magnetycznym wytwarzanym przez magnesy neodymowe... To już poważne eksperymenty - niczym te przeprowadzane w akceleratorach cząstek elementarnych... A model całkiem prosty - liniowy akcelerator magnetyczny. W działaniu super sprawdzili się młodzi konstruktorzy ze Szkoły Podstawowej nr 18 z Oddziałami Dwujęzycznymi w Rzeszowie.

Wszystko gotowe? Można zatem przystąpić do sprawdzenia, jak działa magnetyczny akcelerator. Pozycja wyjściowa modelu przedstawiona jest na fotografii. Przy każdym z magnesów (ważne, aby umieścić je po tej samej stronie dla wszystkich) znajdują się dwie stalowe kulki. W ten sposób rozdysponowane zostało sześć z siedmiu kulek jakie używamy podczas doświadczenia z akceleratorem. Ostatnią, pojedynczą kulkę kładziemy delikatnie na listwie, po przeciwnej stronie niż kulki rozstawione przy magnesach. Powinna ona powoli potoczyć się w kierunku pierwszego magnesu… Od tego momenty wszystko przebiegnie błyskawicznie: kulka znajdzie się w zasięgu pola magnetycznego magnesu i zostanie gwałtownie przyciągnięta. Przyspieszenie spowoduje, że z pewną siłą uderzy w magnes.

Energia kinetyczna przekazana zostanie kulkom znajdującym się po przeciwnej stronie i mimo, że pozostają one pod wpływem pola – zewnętrzna kulka odskoczy, przyspieszając w kierunku kolejnego magnesu. W tym momencie mamy do czynienia ze zjawiskiem obserwowanym w wahadle Newtona: przekazywaniem energii podczas zderzeń sprężystych.

 
Sytuacja powtórzy się przy kolejnych magnesach, w rezultacie ostatnia kulka w układzie – zostanie rozpędzona i wyrzucona z układu. Jak sporą porcję energii przeniesie, można się przekonać stawiając na jej torze przeszkodę: plastikowy kubeczek lub konstrukcję z klocków… Ambitni konstruktorzy mogą zbudować dłuższe modele akceleratorów. Wystarczy wykorzystać dłuższą listwę profilową i rozmieścić na niej więcej magnesów. Można eksperymentować z rozstawieniem magnesów oraz mocą. Jeśli modele wykonujecie w szkole, w większej grupie – możecie połączyć wasze modele w jeden długi akcelerator. Powodzenia! .