He encontrado el siguiente, el de la física del campo magnético de cañón:
El cañón magnético es un simple dispositivo que convierte la energía magnética en energía cinética. Cuando una bola de acero con baja velocidad inicial de los impactos de una cadena que consta de un imán seguido por la adición bolas de acero, la última bola de la cadena obtiene expulsa a mucho mayor velocidad. El análisis de este espectacular dispositivo implica una comprensión de avanzada magnetostatics, conversión de energía, y la colisión de los sólidos. En este artículo, los fenómenos en cada paso del proceso se modelan para predecir el final de la energía cinética de la expulsa de la pelota como una función de unos parámetros que pueden ser medidos experimentalmente.
Acabo de encontrar este modelo para el cañón magnético.
Un cañón magnético consiste de una línea de bolas de acero que están en contacto con un imán permanente. Si otro de acero de la bola choca con el sistema en uno de los lados, entonces la bola en el otro extremo de la línea es expulsado a gran velocidad. Un modelo teórico propuesto para el sistema por descuidar las pérdidas de energía y hacer la aproximación de que el campo magnético es uniforme cerca de cada bola. Nuestro modelo puede dar cuenta de cualquier imán de forma y es capaz de predecir con precisión el sistema más eficiente con la figuración, como se verifica por medio de experimentos. Además, los valores de predicción de la eyección de la velocidad en la mayoría de los casos resultó ser razonablemente de acuerdo con el experimento.
El cañón magnético es un sistema simple que se comporta de una manera intuitiva. Consiste en una línea de bolas de acero, que se coloca en contacto con un imán permanente. Cuando otra bola de acero, inicialmente en reposo, es liberado bajo la atracción del imán, choca con la línea de bolas y el imán. A continuación, la final de la pelota en la línea y se expulsa con una sorprendentemente alta velocidad.
A primera vista, debido a que la velocidad de expulsión de la bola es mucho mayor que la de la bola entrante, este sistema parece no respetar la ley de conservación de la energía. Con un vistazo más de cerca, sin embargo, la razón de este sorprendente comportamiento es clara: la energía potencial del sistema se reduce significativamente cuando la bola entrante llega a la línea de bolas, lo que permite un sustancial incremento de la energía cinética.
Aquí es un sistema más simple y el modelo :
La final de la energía cinética de la última bola es igual al cambio en el campo magnético de la energía almacenada en el sistema. Cada célula de los cambios en el sistema a partir de una configuración de un balón muy lejos del imán, además de dos bolas en la secuencia en un lado del imán a una configuración de un balón muy lejos del imán más una pelota uno a cada lado del imán.
Aquí en este video de youtube es una sencilla demostración donde sólo las bolas están magnetizados.
Tenga en cuenta que cuando la pelota se expulsa, obviamente, con mayor velocidad que en los entrantes, los cuatro magnéticamente se unió pelotas de ir hacia atrás, y que es el impulso de la conservación. Cuando usted tiene un imán fijo entre la conservación del momento se está ocupada por el mucho mayor masa del sistema rígido.
Creo que no es fácil explicar a un niño, tal vez con una mano que se agita sobre el potencial y la energía cinética de los campos magnéticos que se va a aprender acerca de más tarde. Usted podría demostrar la atracción del imán de bolas de acero.
