Това не е птица, самолет или дори Супермен; това е влак от куршуми. Влакът на маглев левитира над земята и се задвижва със скорост до 300 мили в час от мощни свръхпроводящи електромагнити. Експериментирането с модели на маглев и други проекти за магнитна левитация е добър начин децата да научат повече за магнетизма и електричеството.
Плаващи кламери
•••Фотодиск / Фотодиск / Гети изображения
Феромагнетизмът е естествена сила, създадена от движението на електроните. В повечето елементи въртящите се електрони са сдвоени с други електрони, движещи се в обратна посока. Някои метали, като желязото, имат повечето си електрони, движещи се в същата посока. Това създава поле от линии на магнитна сила, което може да бъде демонстрирано с помощта на железни стружки и постоянен магнит. Според държавния университет в Джорджия металите, които са привлечени от магнитно поле, се наричат феромагнитни метали.
Начин за демонстриране на привличането на метали към магнитно поле е да се направи експеримент с плаваща кламер. Ученикът прикрепва постоянен магнит към метална скоба, монтирана на рафт или кутия. След това той или тя ще завърже парче канап за кламер и ще го постави под магнита. Магнитът кара кламерчето да се издига нагоре и да плува в края на струната. Децата могат да изпробват силата на магнитното привличане, като издърпат струната, за да видят колко далеч от магнита ще плава кламерът.
Диамагнитна левитация
Диамагнетизмът е магнитно отблъскване. Графитът, някои метали като олово и бисмут и почти всички органични материали са диамагнитни, защото отблъскват магнитните сили. Всички органични материали проявяват слаба диамагнитна сила, която отблъсква магнетизма. Един експеримент, който графично демонстрира това, използва жива жаба, окачена върху мощен електромагнит, според Магнитната лаборатория на високото поле.
Децата могат да демонстрират диамагнитно отблъскване, като създадат проект за левитация на малък рядкоземен магнит между две графитни плочи. Можете да закупите частите за проекта като комплект или да създадете свои собствени. Две парчета пиролитен графит са монтирани върху дървена рамка и под тях са окачени поредица от евтини пръстеновидни магнити, за да се противодейства на силата на гравитацията върху експеримента. След това между графитните плочи се поставя малък рядкоземен магнит, където той ще плава, тъй като се отблъсква от графита.
Плаващи моливи
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Един прост проект за демонстриране на магнитна левитация използва шест пръстена магнити, молив и малко глина за моделиране. Нека децата прикрепят четири от пръстеновидните магнити към плоска повърхност с малко глина за моделиране. Уверете се, че магнитите са разположени на еднакво разстояние и имат еднаква полярност нагоре. Два пръстеновидни магнита се поставят върху молива, така че да са на еднакво разстояние от двете двойки магнити на плоската повърхност. Прикрепете игрална карта към плота на масата зад магнитите с малко глина, така че върхът на молива да може да опира в нея. Децата вече могат да поставят молива над пръстеновидните магнити и да наблюдават как той левитира над плота на масата.
Левитиращи модели на влакове
Магнитните полета със същата полярност се отблъскват. Ако поставите северните полюси на два магнита близо един до друг, те ще се отблъснат един от друг. Подобна концепция се използва във влаковете на маглев в Европа, Япония и Китай.
Децата могат да построят свой собствен модел влакчета maglev, като използват лентови магнити, PTFE лента и полистиролова пяна. Лентовите магнити са залепени върху парче пенополистирол със същата полярност нагоре, а пистата е заобиколена от стени, направени от повече пенополистирол. Влакът е парче пяна с постоянни магнити, залепени на дъното със същата полярност, обърната надолу, както релсата има нагоре. Поставете влака надолу над коловоза и го натиснете леко, за да го плъзнете по коловоза. PTFE лентата по стените кара влака да се плъзга по-гладко.