GRAVITÁCIÓS TESZTER/GRAVITY TESTER

A HUNOR-programhoz kapcsolódva a Szolnoki Szakképzési Centrum diákjai és oktatói két különleges kísérleti eszköz – köztük egy gravitációs teszter – gyártásában vettek részt. Az eszköz látványosan mutatja be a gravitáció és a mágneses erő hatásait – mégpedig szabadesés közben, ugyanakkor lehetővé teszi, hogy a diákok a földi környezetben is elvégezhessék azokat a fizikai megfigyeléseket, amelyeket Kapu Tibor magyar űrhajós a világűrben hajtott végre.
A gravitációs teszter főbb elemei:
• menetes, kupakkal zárható kémcső
• 3D nyomtatott támaszték, csavartartó és mágnestartó
• nemzeti színű zsinór
• zárókupak
További alkatrészek:
• 1 db 3 mm átmérőjű csavar
• 1 db mágnes
• ragasztó
A készítés során a következő fázisokat kellett végig csinálni:
• 3D nyomtatás: támaszték, csavartartó, mágnestartó
• fúrás: kémcsövek átfúrása
• vágás: nemzeti színű zsinór vágása
• mágneses szerelés: mágnes és madzag pontos illesztése
• fűzés: a mágnestartós szalagok átvezetése a fúrt kémcsöveken
• csavarozás: csavar behelyezése a kupakba, csavarok méretre vágása
• zárás és tesztelés: piros kupakkal való rögzítés, működés kipróbálása
A kísérlet alapját egy mágnes képezi, amelyet nemzeti színű zsinór segítségével a henger belsejében, egy átfúrt kémcsőbe helyezünk. A mágnes normál körülmények között lent van a támasztékon, mivel a gravitáció legyőzi a mágneses vonzást. A kémcső tetején azonban egy fémcsavar található, egy 3D nyomtatott kupakba rögzítve.
Amikor az eszközt leejtjük, a mágnes súlytalanná válik, és a mágneses tér ereje ilyenkor dominál: a mágnes hirtelen felemelkedik a csavarhoz.
A kis madzag segítségével bármikor visszahúzható az eredeti pozíciójába, így a kísérlet többször is megismételhető.
Elkészítés/összeszerelés:
1. A 15 – 20 cm hosszúra levágott zsinóron dupla csomót kötünk, majd befűzzük a mágnestartóba. Ezután a mágnest beleragasztjuk a mágnestartóba. (Ha a mágnes nem megy bele a tartóba, ilyenkor óvatos melegítéssel tágítani kell a tartó átmérőjén.)
2. A következő lépés, hogy a csavartartó „dugóba” bele kell csavarozni a csavart. (Megkönnyíti a csavarozást, ha a műanyag „dugót” előfúrjuk.)
3. A kémcső alját egy 5 mm átmérőjű csigafúróval kifúrjuk.
4. Tekerjünk több réteg papírt a hengeres elemre. Ha a kémcső belső átmérője 13 mm, akkor 3–4 papírréteg elegendő. Célszerű kétoldalas ragasztószalagot használni.
5. Helyezzük a hangeres alkatrészt a kémcsőbe, amíg szorosan nem illeszkedik, majd húzzuk be a mágnest a helyére a kémcső alján található lyukon keresztül.
6. Ezt követően állítsuk be úgy a csavart, hogy a mágnes és a csavar közötti távolság pontosan 20 mm legyen. Ha szükséges, vágjuk le a csavarról a felesleges részt, majd így csavarjuk vissza a dugóba.
7. Végül helyezzük rá a kupakot a kémcsőre, és máris indulhat a tesztelés.

In connection with the HUNOR program, students and instructors from the Szolnoki Szakképzési Centrum participated in the production of two special experimental devices – including a gravity tester.
This device vividly demonstrates the effects of gravity and magnetic force during free fall, while also enabling students to perform the same types of physical observations on Earth that Hungarian astronaut Tibor Kapu conducted in space.
Main components of the gravity tester:
• A screw-top test tube
• 3D-printed support structure(támaszték), screw holder(csavartartó), and magnet holder(Mágnestartó)
• Tricolor cord (in national colors)
• Sealing cap
Additional components:
• One screw (3 mm diameter)
• One magnet
• Adhesive
Manufacturing process involved the following phases:
• 3D printing: producing the support, screw holder, and magnet holder
• Drilling: boring a hole into the test tubes
• Cutting: trimming the tricolor cord to length
• Magnetic assembly: precise fitting of the magnet and cord
• Threading: inserting the cord with the magnet holder through the drilled test tube
• Screwing: inserting and adjusting the screw into the cap; trimming to length if necessary
• Final assembly and testing: securing the red cap and testing the functionality
Principle of the experiment:
The core of the experiment is a magnet, suspended inside a drilled test tube using a tricolor cord. Under normal conditions, the magnet rests at the bottom of the tube, as gravity overcomes the magnetic attraction. A metal screw is fixed into a 3D-printed cap at the top of the test tube.
When the device is dropped, the magnet becomes weightless due to free fall, allowing the magnetic force to dominate. As a result, the magnet abruptly jumps up to the screw.
Using the small cord, the magnet can easily be returned to its original position, enabling the experiment to be repeated multiple times.

---

Assembly instructions:
1. Cut a piece of cord to 15–20 cm and tie a double knot at one end. Insert it through the magnet holder and glue the magnet into place. (If the magnet does not fit, carefully heat the holder to slightly expand its diameter.)
2. In the next step, insert the screw into the “plug”-shaped screw holder. (Pre-drilling the plastic holder can make this easier.)
3. Drill a hole at the bottom of the test tube using a 5 mm drill bit.
4. Wrap several layers of paper around the cylindrical insert. If the inner diameter of the test tube is 13 mm, 3–4 layers are sufficient. It is recommended to use double-sided adhesive tape.
5. Insert the cylindrical component into the test tube until it fits snugly. Then pull the magnet into place through the hole at the bottom of the test tube.
6. Adjust the screw so that the distance between the magnet and the screw is exactly 20 mm. If necessary, trim the screw to the correct length before reinserting it into the plug.
7. Finally, place the cap onto the test tube and the gravity test can begin.