magnuseffekten – Store norske leksikon (original) (raw)
Magnuseffekt av et objekt (kule eller sylinder) der venstresiden roterer mot strømmen. Luftstrømmen på høyre side bøyes av mot venstre, som genererer en kraft mot høyre.
Magnuseffekten er en virkning som oppstår når et roterende objekt beveger seg gjennom et fluidum (gass eller væske). Det roterende objektet vil da følge en bane som avviker i forhold til den banen det ville ha fulgt om objektet ikke roterte. Magnuseffekten er årsaken til at for eksempel fotballer kan bevege seg i en kurvet bane (skru).
Magnuseffekten er oppkalt etter den tyske fysikeren Heinrich Gustav Magnus (1802–1870), som beskrev effekten.
Effektens retning
Hvis rotasjonsaksen er horisontal, og kulen roterer forover på toppen, vil kraften virke nedover og kulen vil da falle raskere til bakken enn i en normal ballistisk bane. Motsatt rotasjon vil bidra til å løfte objektet. Hvis rotasjonsaksen er vertikal, vil man få en tilsvarende kraft rettet mot høyre eller venstre i horisontalplanet, avhengig av rotasjonsretningen.
Forklaring
Når en ball beveger seg gjennom luften, vil luftstrømmen følge ballens overflate før den «slipper» i bakkant. På den siden av ballen som roterer samme vei som luftstrømmen, vil hastigheten mellom luften og ballen være lavere enn på motsatt side, og luften vil dermed følge overflaten lenger bakover før den slipper (forlater) ballens overflate (se figur). Dette fører til en avbøying av luftstrømmen bak ballen. Når luftstrømmen får en bevegelse i én retning, vil ballen få en bevegelse i motsatt retning, noe som følger av både prinsippet om bevaring av bevegelsesmengde og Newtons tredje lov om kraft og motkraft.
Med en rotasjon der ballen beveger seg forover på toppen (toppspinn), vil for eksempel luftstrømmen bak ballen avbøyes oppover og utløse en kraft på ballen som virker nedover.
Anvendelser
Rotorskip utnytter magnuseffekten med roterende sylindere som skaper framdrift. Det norske skipet SC Connector fikk i 2021 installert nedfellbare rotorer som første skip i verden.
Ballspill
Eksempler der magnuseffekten har en betydning er i ballspill som golf, bordtennis og fotball. Når en ball sendes av gårde med en skru, vil ballen bevege seg i en kurvet bane. Hvis det gjøres på en kontrollert måte, kan ballen manøvreres til bevege seg rundt hindringer, for eksempel en forsvarsmur i fotball.
Rotorskip
Magnuseffekten utnyttes i rotorskip der store roterende sylindere skaper framdrift.