カプセルの花

前回作成した「カプセルの行進」と
同じカプセル・同じ容器を使用した「カプセルの花」を作成しました。

前回はYoutubeにアップされていたものを参考にさせて頂きましたが、
今回は私のオリジナル作品です。

まずは動画をご覧ください。


＜作り方＞
前回の装置と違うのはこの3点です。
①透明ケース内の磁石の貼り方
②透明ケースのカバーをツルツル素材にしたこと(前回はハイソックス）
③カプセル内に球形磁石を入れたこと(前回は鉄球)

①透明ケース内の磁石の貼り方

 磁石はこのように貼っています。

磁石を斜めに貼ることでカプセルを回転させることが出来ます。

透明ケースをかぶせるとこのようになります。

 前作は磁石とケースの隙間が1～2mm程度でしたが
今回は 5～6mm程度にしています。
カプセル内にも磁石を入れているため、磁石同士で吸引力が強く、
間隔が短いとモーターの負担が大きくなります。


②透明ケースのカバー

透明ケースのカバーは、ダイソーのポケットファイル(材質ポリプロピレン)を使用しました。
前回はハイソックスを使用しましたが、
今回はなるべくツルツルした素材の方が、カプセルが回転しやすいようです。

筒状にして内側にテープを貼り、
ケースに抜き差し出来るようにしました。

③カプセル内の球形磁石

カプセルの中には φ5mmの球形磁石を入れました。

磁石はカプセル内で動かないように固定しておかないといけないのですが、

カプセルの下に円柱状の磁石を置き

カプセルが斜めになるように調整してから、瞬間接着剤で固定しました。

④仕上げ

前回と同様にモーターを土台に取り付け、

トグルスイッチ(2回路 3position(ON-OFF-ON))を使って配線をしました。

カバーをかぶせ、カプセルを取り付けたところです。
スイッチを入れると、カプセルが回転しながら移動します。

<考察>
なぜ、カプセルがクルクル回転するのか？考えてみました。

磁石2個を斜めにすると、必ず下図右のように端の方でくっつきます。

下図左の位置では、磁力線の向きが逆になっているので、

下図右のように磁力線の向きが同じ端同士がくっつくと思います。

 この2個の磁石の間にシート状のものを挟んで

下の磁石を動かすと上の磁石はクルクル回りながら下の磁石についてきます。

角度は右のように直角にしても回転します。

しかし、磁石の端のくっついたところがシートから出ると

上の磁石は回転しません。

この様子を映像で撮影してみました。

この映像を見ながら、なぜ上の磁石が回転するのか？
考えてみました。
上から見たところです。

この現象が続いて、上の磁石は回転を続けると考えました。

上の磁石の回転方向は、下の磁石の移動方向によって変わります。

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今回カプセルに入れた磁石は球形ですが、

円柱状の磁石で試すと、下の図のようになっています。

磁石とカプセルは接着剤で固定しているので、

カプセル内の磁石が回転すると、カプセルも回転して「花」のように見えます。

もしカプセルを立てた状態で下の磁石を動かすと

カプセルは直立不動のまま回転するので、「花」のようになりません。