TRENO A LEVITAZIONE MAGNETICA MATERIALE

Sfruttare la repulsione dei magneti per mettere in moto oggetti mediante levitazione

Usando il pannello di compensato come base, tagliare un rettangolo di polistirolo della lunghezza del pannello e della larghezza di circa un terzo di quella del pannello. Incastrare e poi sigillare con la colla a caldo i magneti girati tutti con lo stesso polo rivolto verso l'alto (binari). Tagliare un quadrato di lato uguale alla larghezza del rettangolo di polistirolo e attaccarci dei rettangolini con dentro incastrati i magneti, con lo stesso polo dei binari rivolto verso il basso ("treno"). Attaccare ai lati del treno dei piccoli rettangoli di plastica (per ridurre gli attriti). Attaccare con la colla a caldo i "binari" alla base in compensato e attaccare a lato di questi dei rettangoli di plastica alti 6,5 cm e della lunghezza del pannello. Appoggiare poi il "treno" sui binari.

1. Perché il treno 'levita' e non si attacca ai binari? Com'è possibile? Cosa è un magnete? Cosa è un campo magnetico/ elettromagnetico?

2. Dove viene utilizzata questa tecnologia?

3. Come funzionano i treni Maglev?

4. Quali sono i vantaggi del treno a levitazione magnetica?

1. II campo magnetico è il campo di forza prodotto da un magnete. Un corpo magnetico esercita attorno a sè un campo di forza magnetico, nel quale sono sensibili e forze di attrazione e repulsione tra uno o più magneti. Il campo magnetico è un'area invisibile ad occhio nudo, ma la sua presenza la possiamo avvertire semplicemente avvicinando un pezzo di ferro oppure due calamite tra di loro. Nel momento in cui iniziano ad attrarsi è li che comincia il campo magnetico. Si può affermare che un corpo carico elettricamente, come in questo caso i magneti posti sui binari, è in grado di influenzare a distanza altri corpi simili. Quest'influenza si chiama campo elettromagnetico. Se la carica elettrica è ferma, si genera solo campo elettrico, se si muove, come in un filo percorso da corrente, si ha anche un campo magnetico. Se la carica oscilla o la corrente varia, il campo elettrico e magnetico si possono sostenere a vicenda e propagarsi a distanze considerevoli.

2. Parlando di energia rinnovabile i benefici che un campo magnetico può portare sono molti, l'uomo ha cercato di implementare le particolarità di un magnete nella vita di tutti i giorni. La creazione di treni a levitazione magnetica, Maglev, ha cambiato il modo di muoversi ecologicamente. Rispetto agli altri treni questi non poggiano sulle rotaie, ma viaggiano sospesi a pochi centimetri da terra. Questo è possibile grazie alla polarità opposta dei magneti. Raggiungere e mantenere l'equilibrio è tutt'altro che semplice, perché entrano in gioco diverse forze: gravitazionali, elettriche e magnetiche. Visto che il treno non poggia sulle rotaie quando è in movimento, questa tecnologia permette di raggiungere velocità finora inesplorate. Solo l'attrito dell'aria si oppone al movimento del treno e si arriva a toccare la soglia dei 500 km/h! Il più famoso treno a levitazione magnetica è il treno Maglev. La formula vincente del convoglio giapponese è la combinazione tra campo elettromagnetico e aerodinamica. Il punto di forza di questo treno è la totale assenza amico dell'ambiente emissioni: non solo è veloce, ma è anche

4. L'effetto positivo che ha questo genere di trasporti è ovviamente l'assoluta assenza di emissioni tossiche. Il campo elettromagnetico non produce null'altro che cariche elettriche sulla sua superficie. I treni che sfruttano questa tecnologia presentano altri vantaggi oltre al non essere inquinanti. La levitazione magnetica fa si che i mezzi di trasporto pubblici siano molto più sicuri ed estremamente più veloci nel coprire sia lunghe che brevi percorrenze. Il rumore generato dai convogli stessi è ridotto al minimo L'unico fattore che va a opporsi alla corsa dei treni a levitazione magnetica è l'attrito provocato dall'impatto con l'aria. Per questa ragione, i treni stanno subendo grosse variazioni anche dal punto di vista del design. I treni, quindi, diventano molto più lunghi e aerodinamici. Anche per quanto riguarda i consumi di energia elettrica si verificano importanti riduzioni. L'energia per i treni a levitazione magnetica viene utilizzata per accelerare il treno. L'energia può essere recuperata quando il treno rallenta attraverso la frenata rigenerativa . Inoltre levita e stabilizza il movimento del treno. La maggior parte dell'energia è necessaria per superare la resistenza aerea . Parte dell'energia viene utilizzata per il condizionamento dell'aria, il riscaldamento, l'illuminazione e altre miscellanee

Acronimo di Magnetic Levitation (propr. treno a levitazione magnetica). Tipo di trasporto ferroviario che utilizza una monorotaia e un convoglio che viaggia sospeso a pochi centimetri dal binario grazie a un campo magnetico. Esiste in varie versioni sperimentali e in pochissime applicazioni commerciali. Il vantaggio del Maglev è dovuto alla mancanza di contatto tra il convoglio e la rotaia che elimina l'attrito, il rumore e le vibrazioni che accompagnano qualsiasi altro tipo di trasporto ferroviario.

CENNI STORICI

La tecnologia Maglev è stata applicata a partire dal 1970 da un consorzio tedesco-giapponese. La progettazione del primo Maglev per il trasporto pubblico tra Amburgo e Berlino avvenne nel 1991 per conto della tedesca Transrapid che a sua volta abbandonò l'obiettivo nel 2000. Nel 1997, dopo aver sperimentato un treno a levitazione magnetica che raggiunse la velocità di 550 km/h, i giapponesi iniziarono la costruzione di una linea Tōkyō-Ōsaka, con l'obiettivo di collegare le due città in un'ora di treno.

La tecnologia del Maglev esiste in due versioni:

• Quella a bassa velocità (fino a 100 km/h), per aree urbane e suburbane, che ha operato per oltre un decennio tra l'aeroporto e la stazione ferroviaria di Birmingham (Gran Bretagna);

• Quella ad alta velocità, usa magneti a superconduttore che permettono velocità di oltre 500 km/h. Il primo e unico modello, entrato in servizio nel 2003, è quello che collega il centro amministrativo di Shangai con l'aeroporto Pudong.

TECNICA