FAQ - Domande e risposte
Perché il mio magnete attaccato alla parete non sostiene tutto il peso?
La forza massima con cui si può caricare un magnete su un determinato supporto varia notevolmente a seconda della direzione in cui viene esercitata la forza. La forza di attrazione da noi indicata vale per una forza peso che agisce perpendicolarmente alla superficie di contatto. Se la forza peso agisce invece parallelamente alla superficie di contatto, questo valore massimo si riduce in modo significativo. Le nostre misurazioni con una lastra di ferro spessa e levigata hanno dato come risultato il 15%-20% della forza di attrazione indicata. Questi valori possono essere migliorati con il nostro nastro in caucciù e sperimentando con diverse superfici.
Probabilmente Le sarà già capitato di osservare questo fenomeno: se si cerca di staccare un magnete perpendicolarmente alla superficie di contatto, è necessaria una forza molto maggiore che se si cerca di spostarlo lateralmente. Un'analogia: allo stesso modo è molto più faticoso alzare una cassa pesante da terra piuttosto che trascinarla su un pavimento liscio.
Per spostare lateralmente un magnete su un supporto è necessaria una forza decisamente inferiore rispetto a quella necessaria a staccarlo perpendicolarmente. Questa forza laterale viene chiamata sforzo di taglio o tangenziale.
Forza peso perpendicolare alla superficie di contatto
La forza di attrazione teorica massima indicata per ciascun magnete vale, tra l'altro, se la forza peso agisce perpendicolarmente alla superficie di contatto (per gli altri fattori vedi FAQ "Con quanta forza aderisce questo magnete?").
a = forza di attrazione magnetica
b = forza peso
c = forza di attrito
b = forza peso
c = forza di attrito
Forza peso obliqua rispetto alla superficie di contatto
Se però la forza peso non agisce perpendicolarmente alla superficie di contatto, allora il suo valore massimo dipende anche dalla forza di attrito tra il magnete e il corpo di contatto. Se il valore massimo viene superato, allora il magnete comincia a scivolare. La massima forza di attrito dipende a sua volta dai seguenti fattori:
- dalla ruvidezza di entrambe le superfici di contatto. Più ruvide sono le due superfici, più aumenta la massima forza di attrito. Le superfici di contatto irregolari si incastrano l'una nell'altra (vedi figura).
- dalla forza di contatto. Più aumenta la forza con cui le due superfici di contatto vengono pressate l'una all'altra, più aumenta la massima forza di attrito.
Ruvidezza vs. forza di contatto
Da una parte, più le due superfici di contatto sono ruvide, meglio si incastrano l'una nell'altra. D'altra parte ciò contribuisce a diminuire la forza di contatto, poiché la ruvidezza aumenta la distanza centrale delle superfici di contatto. In questo modo un aumento della ruvidezza ha contemporaneamente due effetti:
- un aumento della massima forza di attrito a causa del migliore incastro
- una diminuzione della massima forza di attrito a causa della diminuzione della forza di contatto.
a = forza di attrazione magnetica
b = forza peso
c = forza di attrito
b = forza peso
c = forza di attrito
Forza peso parallela alla superficie di contatto: sforzo di taglio / sforzo tangenziale
Tuttavia, in molte applicazioni la forza peso agisce parallelamente alla superficie di contatto, ad es. quando si attacca un magnete al frigorifero. In questo caso la forza di contatto è uguale alla forza di attrazione magnetica.
a = forza di attrazione magnetica
b = massima forza peso
b = massima forza peso
Poiché le caratteristiche delle superfici dei corpi di contatto variano e non ci sono note, possiamo indicare soltanto una regola approssimativa riguardo alla massima forza peso parallela alla superficie di contatto:
Forza peso approssimativa parallela alla superficie di contatto = 15-20% della forza di attrazione magnetica
Esempio: Ad un magnete con base in acciaio con gancio FTN-40 attaccato ad una parete con una forza di attrazione indicata pari a 50 kg si possono appendere pesi fino ad un massimo di 8-10 kg.
Possibilità di ottimizzazione
Il valore del 15-20% indicato sopra deriva da una misurazione su una lastra di ferro spessa e levigata. Grazie ad una scelta accurata della superficie di contatto questo valore può essere aumentato fino addirittura al 50% della forza di attrazione magnetica: il nostro nastro in caucciù posto tra il magnete e la superficie di contatto può aumentare in modo significativo la massima forza peso parallela alla superficie.Provate a sperimentare anche con superfici di metallo più o meno ruvide o lisce per trovare la soluzione ottimale.
