viernes, 1 de agosto de 2008

Levitrón


Hace unos días estuve jugando con el "levitrón".

El Levitron en sí consiste en una base y en un extremo superior alargado. La base y el extremo son dos imanes, pero colocados de forma tal que los dos polos iguales (por ejemplo, el norte de la base y el norte del extremo) quedan enfrentados. El ajuste de estos imanes en el proceso de fabricación debe hacerse de forma muy cuidadosa.
Surgen cuatro fuerzas magnéticas en el extremo: dos de atracción y dos de repulsión con respecto a los polos del imán de la base. Sin embargo, la dependencia con la distancia de la fuerza magnética hace que, tal y como están colocados los imanes, en conjunto, la resultante se oponga a la fuerza gravitatoria y, así, el extremo levita sobre la base.

El campo magnético de la base crea un momento que tiende a volcar el imán del extremo hacia abajo. Para evitar que esto ocurra, el Levitron ha de estar describiendo un movimiento de rotación, ya que, en este caso el momento actúa de forma giroscópica y el eje del sistema no vuelca, manteniéndose más o menos en la misma dirección que el campo magnético.
Este movimiento de rotación es similar al movimiento de precesión de una peonza. El eje es casi vertical en un principio, pero según va disminuyendo la velocidad de giro, una leve oscilación aparece en este eje.

El principio de funcionamiento es similar al de un trompo. Es casi imposible conseguir que un trompo quede en equilibrio por la punta y no caiga. Sin embargo, mientras está girando el equilibrio se mantiene. Al disminuir la velocidad, el trompo empieza a cabecear, hasta que, finalmente, cae. Exactamente igual que ocurre con el Levitron.

Idealmente, el Levitron levita de forma indefinida. Sin embargo, debido a la resistencia que opone el aire, la energía de rotación se va disipando y, después de unos minutos e funcionamiento, cuando la velocidad angular baja de los 18 rps (mínimo de estabilidad) el sistema cae.

Acá les dejo un link para que lo vean funcionando. Les prometo que la próxima semana lo filmo y subo mi propio video a youtube.