Eva zoekt uit: Kun je een magneet onder een andere magneet laten zweven?

Natuurkundige Diederik Roest van de RUG
Natuurkundige Diederik Roest van de RUG © RTV Noord
Kinderen stellen vragen over van alles en nog wat; vragen waar volwassenen vaak geen raad mee weten. Eva Hulscher legt ze voor aan wetenschappers van de Rijksuniversiteit Groningen. In deze aflevering van Eva zoekt uit vraagt Hugo (8) zich af: kun je een magneet laten zweven onder een andere magneet als die andere magneet exact dezelfde kracht heeft als de zwaartekracht?
Een ingewikkelde, maar ook leuke vraag, vindt natuurkundige Diederik Roest. In een opstelling neemt hij de proef op de som. Roest hangt een magneet aan een stelling en houdt een andere magneet eronder. Helaas wil de tweede magneet niet blijven zweven: hij wordt of naar boven getrokken of hij valt op de tafel.
Natuurkundige Diederik Roest zoekt het juiste punt
Natuurkundige Diederik Roest zoekt het juiste punt © RTV Noord

In theorie kan het, in de praktijk niet

‘Hugo heeft wel gelijk’, zegt Roest, ‘er is precies één punt waarop de zwaartekracht in evenwicht is met de magneetkracht. Het is alleen extreem moeilijk om dat punt te vinden.' Immers, zodra je de tweede magneet iets te ver van de stellingmagneet houdt, wint de zwaartekracht en valt hij naar beneden. Daar is dan niks meer aan te doen.
Extra ingewikkeld is dat de temperatuur van invloed is. Het mag niet te warm zijn in de omgeving waarin het experiment plaatsvindt. Roest: ‘Als het warm is, zijn moleculen in de lucht in beweging en die hebben invloed op de balans. Dus zelfs als we de magneet op precies het goede punt houden, vinden we nooit het perfecte evenwicht.’

Maar andersom kan het wel!

Toch weet Roest een manier om een magneet te laten zweven. Daarvoor draait hij de opstelling om, zodat de vaste magneet op de tafel rust, met de afstotende kant naar boven. De andere magneet houdt hij erboven, met de afstotende kant naar de onderste magneet gericht. ‘De magneten stoten elkaar dus af en het grappige is’, zegt Roest, ‘dat het dan niet uitmaakt waar je de bovenste magneet loslaat. Die magneet valt eerst naar beneden door de zwaartekracht, maar als hij dicht genoeg bij de onderste magneet is, wint de magneetkracht.’
Natuurkundige Diederik Roest met een zwevende magneet
Natuurkundige Diederik Roest met een zwevende magneet © RTV Noord

Joepie, de magneet zweeft!

Waarom werkt de laatste methode zoveel beter dan de eerste? Dat komt doordat de magneet in de tweede opstelling tijdens zijn val de kracht van de andere magneet tegenkomt. Die kracht duwt de magneet dus weer omhoog. Uiteindelijk komt hij tot stilstand op het punt waar de magneetkracht en zwaartekracht precies in evenwicht zijn. Roest: ‘In de laatste opstelling werken alle krachten richting een evenwicht en in de eerste opstelling werken ze juist van het evenwicht vandaan. Hoe dan ook, het is ons gelukt een magneet te laten zweven. Hoera!’
Bekijk hier de nieuwste aflevering van Eva zoekt uit:
Blijft een magneet zweven?
Natuurkundige Diederik Roest
Natuurkundige Diederik Roest © RTV Noord