Студенты и сотрудники факультета автоматизированных и информационных систем поучаствовали в установке самого тяжелого маятника Фуко в Беларуси

Сотрудники факультета автоматизированных и информационных систем принимали непосредственное участие в изготовлении и запуске пусть и не уникального, но как минимум редкого объекта – маятника Фуко в средней школе г. Гомеля № 69.

Всего маятников Фуко около 30 в мире. Маятник в 69-ой школе претендует на уникальность из-за веса шара – 60 кг. Высота подвеса составляет 12,5 м. Смысл этого объекта в наглядной демонстрации вращения нашей планеты. Маятник из-за свойства инерционности груза, закрепленного внизу маятника, не меняет своей плоскости колебаний в пространстве. Представьте себе, что Вы находитесь на южном или северном полюсе Земли. После запуска маятника период вращения его плоскости относительно Земли и Вас будет составлять ровно сутки. На экваторе этот эффект отсутствует. В средних широтах эффект промежуточный – период вращения плоскости колебания более суток.

Для повышения наглядности эффекта нужно увеличивать амплитуду колебаний маятника, что рука об руку идет с увеличением массы груза и высоты подвеса. Учтем также, что реальный физический маятник отличается от математического – имеет трение в точке закрепления и трение об воздух. Следовательно, колебания будут затухать. В современных реализациях маятника Фуко используются системы электромагнитной подпитки энергией для компенсации потерь на трение. При приближении маятника к вертикальной оси подается импульсное питание на электромагнит, притягивающий его к этой оси. Интервал включения электромагнита должен быть коротким, чтобы не тормозить маятник после прохода точки равновесия. Вроде все очевидно. Однако, какое нужно усилие? Это примерно можно оценить по длительности затухания колебаний маятника без подпитки. Но есть и более интересные вопросы. В какой момент включать? Как этот момент определять? Сколько длительность импульса? А самое главное, какова должна быть конструкция электромагнита и каковы должны быть параметры его катушки? Обмотку электродвигателя рассчитать легко, есть методики. А в данной ситуации больше вопросов, чем ответов.

Предварительно рассчитывали на то, что придется изготавливать несколько вариантов электромагнита и системы управления им для достижения нужного результата. Однако богатый опыт исследований и расчетов электромагнитов доцента кафедры «Автоматизированный электропривод» Бреля Виктора Валерьевича и доцента кафедры «Теоретические основы электротехники» Соленкова Виталия Владимировича позволили сконструировать и изготовить электромагнит и систему управления, которые заработали как надо с первого раза. А разработкой светодиодной подсветки занимался ассистент кафедры «Промышленная электроника» Хананов Валентин Андреевич.

В выполнении этой работы участвовали и студенты факультета автоматизированных и информационных систем. Жура Александр и Соколовский Евгений (гр. ЭП-41) осуществили расчет электромагнитных полей в 3D-модели электромагнита. Кстати, научная работа ребят, основанная на данных расчетах, заняла 3-е место в международном конкурсе «3D-моделирование», проводимом ежегодно в Гомельском государственном техническом университете имени П.О. Сухого. Также помощь в установке светодиодной подсветки оказывали студенты Сердюков Максим (гр. ИС-31), Мельников Дмитрий (гр. ПС-31), Быков Николай, Даниленко Дмитрий, Ковалев Никита, Лазебников Антон, Нестеренко Максим, Салыхов Мырат, Черепянко Дмитрий, Ремнев Владимир и Ходанович Сергей (все гр. ПМ-31).