BARTOŠ, M. Řešení konstrukčních požadavků na experimenty s liftry [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2008.

Posudek vedoucího

Zdražil, Vladimír

Předložená bakalářská práce studenta Michala Bartoše, s názvem "Řešení konstrukčních požadavků na experimenty s liftry", obsahuje čtyři základní části: sestrojení testovacích modelů liftru, proměření závislosti síly zdvihu na velikosti napětí vloženého na liftr, návrh a realizaci uzavřeného boxu pro testování liftrů v plynech různého složení a ohodnocení vlivu levitujících liftrů na životní prostředí. Lze konstatovat, že zadání této práce, přes mnohé počáteční potíže a neúspěchy, bylo v podstatě splněno. Byla zkonstruována řada testovacích modelů liftru a při jejich testování bylo zjištěno, že na levitaci, příp. na náznak levitace či posunutí liftru po podložce, má vliv materiál podložky, jak ukazuje Tabulka 1.2. Některé experimenty byly opakovány, aby uvedený vliv byl ověřen. Otázka vlivu materiálu podložky na levitaci liftru však zůstává otevřená, jelikož velmi často při napětí kolem 20 kV na liftru docházelo ke vzniku koróny, která při dalším zvýšení napětí přecházela v jiskrový výboj dříve, než došlo k samotné levitaci liftru. Z tohoto důvodu byla proměřována síla zdvihu jen do takových hodnot vloženého napětí, kdy korónový výboj byl tak silný, že již hrozil výboj jiskrový a tím poškození modelu liftru. Proto u všech následujících experimentů bylo pokračováno pouze do okamžiku, kdy došlo k levitaci nebo alespoň k náznaku levitace, Tabulky 2.1, 2.2, 2.3 a 2.4. Pozoruhodné bylo zjištění, že při určité hodnotě napětí se směr síly zdvihu jakoby překlopil a změnil se ve směr, který posiluje sílu tíhovou. Jedno z pravděpodobně možných vysvětlení tohoto zjištění je uvedeno v odst. 2.3 "Vyhodnocení měření". Těžiště této bakalářské práce však spočívá v realizaci uzavíratelného boxu pro experimenty v plynech různého složení, příp. při zvýšeném nebo sníženém tlaku. V práci jsou uvedené všechny konstrukční detaily, včetně odnímatelného víka, napouštěcích a vypouštěcích ventilů, zavedení vodičů a možnosti připojení tlakoměru. Stěny jsou spojeny a i víko lze uzavřít vzduchotěsně. Boxu bylo použito pro měření ve vzduchu se silnou koncentrací iontů obou druhů a pro měření ve vzduchu výrazně obohaceného dusíkem. Funkčnost boxu tím byla ověřena a box bude použit pro další zamýšlené experimenty. V závěru práce je stručně, ale výstižně uveden předpokládaný vliv levitujícího liftru na životní prostředí. Protože napětí na liftru může dosahovat řádově několik desítek kilovoltů, dochází k silné ionizaci vzduchu a následně nejen ke vzniku iontů, nýbrž i ke vzniku mnoha radikálů, které jsou vesměs zdraví škodlivé. Jejich identifikace vyžaduje sestrojení dalšího speciálního zařízení pro jejich zachycení a případné rozlišení, což může být součástí náplně některé další zamýšlené práce v této oblasti. Na závěr lze konstatovat, že student Michal Bartoš byl aktivní, přišel s myšlenkou a s návrhem sestrojit uzavíratelný box, a tento návrh také úspěšně realizoval. Spolu se studentem Matějem Budayem tvoří úspěšnou dvojici, ve které se vzájemně doplňují a plánují pokračovat v úspěšně započatém vstupu do problematiky levitace vůbec. Oba jmenovaní studenti se aktivně a úspěšně zúčastnili konference New Trends in Physics 2007, zorganizovanou Ústavem fyziky FEKT. Rovněž se oba studenti aktivně zúčastnili studentské soutěže Student EEICT 2008, kde prezentovali společnou práci rovněž na téma levitace. Tuto závěrečnou bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a rovněž doporučuji, aby studentu Michalu Bartošovi byl udělen titul Bakalář. V Brně dne 11. června 2008. RNDr. Vladimír Zdražil, Ph.D.

Posudek oponenta

Bartlová, Milada

Předložená práce je věnována řešení konstrukčních požadavků při experimentech s liftry (elektrostatická levitace). V první kapitole je popsáno sestrojení testovacích modelů liftru. Byly zvoleny liftry tvaru rovnostranného trojúhelníka, s různými rozměry a zátěží, sloužící k vyvážení liftrů na stejnou hmotnost. Hmotnost liftrů byla určována na analytických vahách, pro měření síly zdvihu byl liftr na analytické váhy zavěšen. V průběhu měření byla konstrukce liftrů zdokonalována, byl zkoumán vliv různých materiálů použitých pro konstrukci liftru. Dalším zdokonalením konstrukce bylo upevnění měděného drátku (kladné elektrody) ke konstrukci liftru pomocí korálků. Druhá kapitola je věnována proměřování závislosti síly zdvihu na napětí zdroje. Během měření byl rovněž zkoumán vliv podložky, nad kterou je liftr zavěšen. Při všech měřeních bylo zjištěno, že po dosažení určité hodnoty napětí začne síla zdvihu klesat. Ve třetí kapitole je popsána konstrukce boxu pro testování liftrů. Měření v boxu jednak zabrání proudění vzduchu, jednak lze box použít pro měření síly zdvihu při umístění liftru v různých plynech. Ve čtvrté kapitole je diskutován vliv levitujícího liftru na životní prostředí. Při působení vysokého napětí dochází k ionizaci vzduchu, vznikají různé škodlivé látky. Měření koncentrace škodlivin nebyla provedena, zřejmá byla přítomnost ozónu, který lze identifikovat čichem. Box používaný při měření je jednou z možností, jak zabránit působení škodlivých látek. Práce má velmi dobrou úroveň, svědčí o hlubokém zájmu studenta o danou problematiku. Na téma levitace publikoval již v loňském roce jako spoluautor článek na konferenci "Nové trendy ve fyzice". Práce je zpracována přehledně, s podrobným popisem konstrukce liftrů a boxu i průběhu a výsledků měření závislosti síly zdvihu na napětí. Trochu ruší zbytečné stylistické chyby. V úvodu práce by bylo dobré stručně objasnit problémy elektrostatické levitace, podobně jako je to v citovaném článku. Požadavky zadání bakalářské práce považuji za splněné a doporučuji udělit studentovi Michalu Bartošovi titul Bakalář. V Brně dne 10. 6. 2008 Doc. RNDr. Milada Bartlová, PhD.

eVSKP id 13958