15/10/2024
Goran Ivković, profesor fizike Nekategorisano, ZANIMLJIVOSTI iz fizike , , , , , ,

Leteći automobil – magnetna levitacija

Ideja o letećim automobilima već dugo zaokuplja ljudsku maštu, od naučno-fantastičnih filmova do futurističkih koncepata tehnologije. Dok čekamo na taj trenutak kada ćemo zaista videti automobile koji lebde iznad zemlje, tehnologija magnetne levitacije (maglev) već pokazuje veliki potencijal. Magnetna levitacija nije samo osnova za brze vozove u mnogim delovima sveta, već bi jednog dana mogla omogućiti pojavu letećih automobila. U ovom tekstu istražićemo kako magnetna levitacija funkcioniše i da li je realno očekivati automobile koji levitiraju.

Šta je magnetna levitacija?

Leteći automobil – magnetna levitacija

Magnetna levitacija je pojava gde se objekti podižu i održavaju u vazduhu korišćenjem magnetskih sila. Ova tehnologija koristi principe elektromagnetizma – sila koje se javljaju između naelektrisanih čestica koje se kreću – kako bi eliminisala kontakt između objekta i površine, omogućavajući gotovo trenje bez kretanja.

U osnovi, magnetna levitacija se oslanja na odbojnu silu između magneta. Ako imate dva magneta sa istim polovima (na primer, dva severna ili dva južna pola), oni se odbijaju. Ova sila može biti dovoljno jaka da podigne i održi teške objekte u vazduhu, čineći ih kao da “lebde”.

Kako radi magnetna levitacija u praksi?

Magnetna levitacija koristi tri osnovna principa:

  • Dijamagnetizam: Neke materijale, poput grafita ili bizmuta, magnetna polja mogu odbiti, stvarajući efekat levitacije. Međutim, dijamagnetizam je prilično slab, pa se ne koristi za podizanje teških objekata.

  • Superprovodnici: Superprovodnici su materijali koji na ekstremno niskim temperaturama nemaju otpor protoku električne struje. Kada se superprovodnik nađe iznad magneta, on stvara odbojnu silu koja omogućava levitaciju. Ova tehnologija se koristi u maglev vozovima, gde superprovodnici lebde iznad koloseka i omogućavaju vozu da se kreće velikom brzinom bez trenja.

  • Elektromagneti: Elektromagneti su magneti čija snaga može biti kontrolisana električnom strujom. Oni omogućavaju da se magnetna polja aktivno prilagođavaju kako bi zadržala objekat u stabilnom stanju levitacije. Ova tehnologija se takođe koristi u maglev vozovima, gde elektromagneti levitiraju voz iznad šina i pokreću ga.

Leteći automobil – magnetna levitacija

3. Primena magnetne levitacije u transportu

Najpoznatija primena magnetne levitacije danas je u maglev vozovima. Ovi vozovi lebde iznad svojih šina i kreću se gotovo bez trenja, omogućavajući im da postignu izuzetno velike brzine, čak i preko 600 km/h u nekim slučajevima. Maglev vozovi funkcionišu u Japanu, Kini, Nemačkoj i nekim drugim zemljama i smatraju se budućnošću brzog, ekološkog transporta.

Zbog odsustva trenja, maglev vozovi su izuzetno efikasni u smislu energije i gotovo ne prave buku, što ih čini privlačnom opcijom za budućnost gradskog transporta. Ali da li se isti principi mogu primeniti na leteće automobile?

Da li ćemo imati leteće automobile?

Levitacija automobila u gradovima, kakvu viđamo u futurističkim filmovima, nije nemoguća, ali postoji nekoliko izazova koji moraju biti prevaziđeni:

a) Potreba za infrastrukturom

Magnetna levitacija zahteva specifičnu infrastrukturu – sistem magneta ili elektromagneta koji bi omogućili automobilima da levitiraju. Maglev vozovi, na primer, koriste specijalno dizajnirane šine. U kontekstu letećih automobila, to bi moglo značiti da bi putevi morali biti prekriveni magnetnim materijalima ili elektromagnetima. Takva infrastruktura bi bila skupa i komplikovana za implementaciju u urbanim područjima.

 

Leteći automobil – magnetna levitacija

b) Energetski zahtevi

Magnetna levitacija zahteva mnogo energije, posebno kada se koriste elektromagneti za levitaciju i kretanje. Automobili koji lebde bi morali da imaju efikasan način napajanja kako bi osigurali da se mogu kretati bez zastoja, što znači da bi se trebalo razviti nova tehnologija za skladištenje i distribuciju energije.

c) Stabilnost i sigurnost

Jedan od glavnih izazova sa magnetnom levitacijom u transportu je stabilnost. Automobili koji lebde morali bi biti u stanju da održavaju ravnotežu u svim uslovima, uključujući vetar i promene u terenu. Takođe, sistemi za magnetnu levitaciju bi morali biti dizajnirani tako da obezbede maksimalnu sigurnost putnika.

d) Alternativne tehnologije

Dok magnetna levitacija ima ogroman potencijal, alternativne tehnologije za leteće automobile već se razvijaju. Neke kompanije istražuju električne VTOL (Vertical Take-Off and Landing) letelice koje koriste rotore, slično dronovima, da bi se podigle i kretale. Ovi koncepti možda neće koristiti magnetnu levitaciju, ali bi mogli pružiti rešenje za “leteće automobile” u bliskoj budućnosti.

Kada možemo očekivati leteće automobile?

Iako magnetna levitacija već funkcioniše u vozovima, prelazak na leteće automobile je daleko složeniji poduhvat. Postoji mnogo izazova, od infrastrukture do energetskih resursa, koje bi trebalo rešiti pre nego što leteći automobili postanu svakodnevna pojava.

Međutim, ubrzani razvoj tehnologije, posebno u oblasti autonomnih vozila, električnih vozila i letećih dronova, pokazuje da svet nije tako daleko od letećih vozila, iako ona možda neće koristiti magnetnu levitaciju u potpunosti. Verovatno ćemo u budućnosti videti hibridne tehnologije koje kombinuju letenje sa električnim motorima i naprednim sistemima za upravljanje.

Magnetna levitacija je fascinantan fenomen koji već menja svet transporta kroz brze i efikasne maglev vozove. Iako su leteći automobili u naučnoj fantastici već dugo prisutni, izazovi sa infrastrukturom i energetskim zahtevima znače da magnetna levitacija u automobilima možda još nije praktična. Ipak, istraživanja u oblasti letećih vozila, elektromagnetizma i nove tehnologije obećavaju da će svet možda uskoro biti svedok nove ere transporta u kojoj će automobili levitirati, bilo uz pomoć magneta ili alternativnih rešenja.

Ako vas interesuju zanimljivosti iz sveta fizike možete pogledati linkove:

 

Putovanje kroz vreme

Putovanje kroz vreme je jedna od najzanimljivijih i najfascinantnijih ideja u fizici. To bi bilo kao da se krećemo kroz prošlost ili budućnost, a da se ne moramo slijediti linearno…

Kako izgleda život na Marsu?

Ukoliko bi se dogodilo nešto tako katastrofalno na Zemlji da bi ljudi morali da se sele na drugu planetu, trenutno nema idealne planete koja bi bila dostupna za naseljavanje.

Kako bi izgledao svet bez fizike

Svet bez fizike bi bio jedan izuzetno mračan i neorganizovan svet. Bez zakona termodinamike, energija ne bi mogla biti prenesena ili obrađena na način na koji je to moguće danas.…

Lovci na tornado

Reč “tornado“ potiče od španskog ili portugalskog glagola tornar, što znači “obrtati se”. Tornada su najjače oluje u prirodi. Sjure se iz oblaka, pa okrećući se i uvijajući se, naprave…

Bermudski trougao – Đavolji trougao

“Bermudski trougao” je priča koja je počela 1964 godine. To je priča o oblasti u obliku trougla u Atlantskom okeanu, pored floride. Ovo područje se naziva i Đavolji trougao. Tokom…

Šta bi se dogodilo kada bi Zemlja prestala da se okreće?

Šta bi se dogodilo kada bi Zemlja prestala da se okreće? – je pitanje koje budi maštu mnogih. Da li to znači kraj sveta ili ne? Zemlja se okreće oko…

Kolika je temperatura na Suncu?

Naše Sunce je srednje veličine i bela je zvezda. Srednje je težine i srednje je vruće. Temperatura na Suncu je oko 15 miliona stepenic  Celzijusa. (15 000 000 stepeni  Celzijusa).…

Koja je najhladnija planeta?

Planete u Sunčevom sistemu dobijaju toplotu od Sunca. Zemlja je od Sunca udaljena oko 150 miliona kilometara. Ta udaljenost obezbeđuje savršenu tempereturu za život. Neptun Po ovoj logici najhladnija planeta…

Kako merimo temperaturu na drugim planetama?

Za neke bliže planete možemo poslati sonde i direktno proučavati atmosferu. Međutim nismo u mogićnosti da to uradimo za neke udaljene planete. Za udaljene planete merenje temperature moramo uraditi sa…

Šta je najbrže?

Svetlost putuje brzinom 300 000 kilometara u sekundi i to  je najbrža stvar koja postoji. Od Meseca do Sunca svetlost putuje nešto vise od jedne sekunde. Parkerova solarna sonda najbrži…

Zanimljivosti o Nikoli Tesli

1. ROĐEN JE U OLUJNOJ NOĆI Rođen je u noći između 9. i 10. jula 1856. godine. Noć u kojoj je rođena bila je nezapamćena oluja i grmljavina. Grmljavine su…