على الرغم من أن بعض المشاريع العلمية يمكن أن تكون معقدة ومكثفة للغاية ، إلا أن مشروعًا بسيطًا لطلاب المدارس الابتدائية يتضمن شرح العلم وراء التنافر المغناطيسي. لا يتطلب هذا النوع من المشاريع الوقت اللازم لإنشاء سلسلة من التجارب بناءً على فرضية ؛ يمكن إكماله خلال عطلة نهاية الأسبوع إذا لزم الأمر. مشاريع علمية من أجل ماذا يجعل المغناطيس يتنافر تتطلب أدوات بصرية لشرح المغناطيسية وتجارب بسيطة لتوضيح المبادئ الأساسية.
الشاشة الرئيسية
تتمثل إحدى الطرق الفعالة لتقديم مشروع علمي في استخدام شاشة توضح النقاط الرئيسية التي تجعل المغناطيس يتنافر. يمكنك استخدام واحد أو أكثر من لوحات المشاريع المصنوعة من الورق المقوى والورق أو شراؤها من البقالة أو متجر اللوازم المكتبية. يمكن أن تتضمن الشاشة رسومًا توضيحية أو صورًا ملصقة أو مغناطيسًا مؤمنًا فعليًا لتوضيح نقاط محددة لما يسبب جاذبية وتنافر المغناطيس.
أنواع المغناطيس
الثلاثة أنواع المغناطيس التي يمكن تضمينها في المشروع العلمي هي مغناطيسات دائمة ومؤقتة وكهربائية. المغنتيت مادة مغناطيسية طبيعية توجد في الطبيعة بخصائص مغناطيسية ، على الرغم من أنها شكل ضعيف من المغناطيسية. يمكن تصنيع المغناطيس من سبائك معدنية مثل الفولاذ. المعادن الأولية التي يتم دمجها تشمل الحديد أو الكوبالت أو النيكل. يتكون المغناطيس الكهربائي من خلال تمرير تيار كهربائي عبر سبيكة معدنية وهو أقوى نوع من المغناطيس.
شرح بسيط
سوف تحتاج إلى شرح المحور الرئيسي للمشروع العلمي ، وهو سبب القوى المغناطيسية وكيف تجذب هذه القوى وتتنافر. بشكل أساسي ، تتكون كل المادة من الذرات وهي قادرة على البقاء سليمة بسبب الجذب الإلكتروستاتيكي للإلكترونات إلى النواة. البروتونات لها شحنة كهربائية موجبة بينما الإلكترونات لها شحنة سالبة.
أقطاب مغناطيسية
يحتوي المغناطيس ، مثل الأرض ، على قطبين مختلفين لهما شحنة موجبة أو سالبة. الكهرباء الساكنة هي مصدر المغناطيس الذي يجذب أو يطرد المغناطيسات الأخرى. ستعمل قوتان متشابهتان مثل الأطراف الموجبة لمغناطيسين مختلفين على سحب المغناطيس معًا. سيؤدي قلب أحد المغناطيس إلى جعل القطب السالب لأحد المغناطيس يصد القطب الموجب للمغناطيس الآخر. هذه قوة يمكنك الشعور بها بسهولة عندما تحاول دفع المغناطيس معًا ، خاصةً مع المغناطيسات القوية. إنه عند القطبين حيث يكون المغناطيس هو الأقوى ، لكن هذه القوة تقتصر على مدى قرب المغناطيس ماديًا من بعضها البعض.
الربيع المغناطيسي
ستظهر تجربة الربيع المغناطيسي أن قوة الطرد بين المغناطيس أقوى من قوة الجاذبية. انزلقت سلسلة من المغناطيسات على شكل كعكة دائرية فوق وتد متصل بقاعدة بسيطة تحافظ على محاذاة المغناطيس بحيث يبدو أن المغناطيس يطفو في الهواء ، بينما يصد كل منهما الآخر. قطع الجزء السفلي من زجاجة صودا وإعادة تعيينه كوعاء داخل الزجاجة يمكن أن ينزلق فوق وتد لتستقر على المغناطيس العلوي. يمكنك إضافة أشياء صغيرة متفاوتة الوزن إلى وعاء الزجاجة في محاولة لضغط مساحة التنافر بين المغناطيسات العائمة.