See pole lind, lennuk ega isegi Superman; see on kuulirong. Maglevi rong levib maapinnast kõrgemal ja seda liigutavad võimsad ülijuhtivad elektromagnetid kiirusega kuni 300 miili tunnis. Maglevi mudelite ja muude magnetiliste levitatsiooniprojektidega katsetamine on lastele hea viis õppida tundma magnetismi ja elektrit.
Ujuvad kirjaklambrid
•••Fotodisk / Fotodisk / Getty Images
Ferromagnetism on loomulik jõud, mille tekitab elektronide liikumine. Enamikus elementides on pöörlevad elektronid paaris teiste vastassuunas liikuvate elektronidega. Mõne metalli, näiteks raua, suurem osa elektronidest liigub samas suunas. Nii tekib magnetjõu joonteväli, mida saab demonstreerida rauaviilude ja püsimagnetiga. Georgia osariigi ülikooli andmetel nimetatakse magnetväljale meelitatavaid metalle ferromagnetilisteks metallideks.
Metallide külgetõmbejõu magnetvälja näitamiseks on teha ujuva kirjaklambri katse. Õppur kinnitab riiulile või karbile kinnitatud metallklambri külge püsimagneti. Seejärel seob ta nööritüki kirjaklambri külge ja asetab selle magneti alla. Magnet põhjustab kirjaklambri ülespoole tõusmist ja nööri lõpus hõljumist. Lapsed saavad katsetada magnetilise külgetõmbe tugevust, tõmmates nöörist, et näha, kui kaugel magnetist klamber hõljub.
Diamagnetiline levitatsioon
Diamagnetism on magnetiline tõrjumine. Grafiit, mõned metallid nagu plii ja vismut ja peaaegu kõik orgaanilised materjalid on diamagneetilised, kuna tõrjuvad magnetjõude. Kõigil orgaanilistel materjalidel on nõrk diamagnetiline jõud, mis tõrjub magnetismi. Ühes katses, mis seda graafiliselt demonstreerib, kasutatakse võimsa elektromagnetiga riputatud elusat konna, teatas High Field Magnetic Laboratory.
Lapsed saavad demagnetilist tõrjumist demonstreerida, ehitades projekti kahe haruldase muldmetalli magnetite levitamiseks kahe grafiitplaadi vahel. Võite osta projekti osad komplektina või ise ehitada. Kaks pürolüütilise grafiidi tükki on paigaldatud puitraamile ja nende alla riputatakse rida odavaid rõngamagneteid, et katse raskusjõule vastu seista. Seejärel asetatakse grafiidiplaatide vahele väike haruldaste muldmetallide magnet, kus see hõljub, kui grafiit seda tõrjub.
Ujuvad pliiatsid
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Magnetlevitatsiooni demonstreerimise lihtsas projektis kasutatakse kuut rõngamagnetit, pliiatsit ja mõnda modelleerivat savi. Laske lastel kinnitada neli sõrmemagnetit mudeli abil tasasele pinnale. Veenduge, et magnetid paikneksid üksteisest võrdsel kaugusel ja polaarsusega ülespoole. Kaks rõngasmagnetit asetatakse pliiatsile nii, et need asetseksid tasase pinna kahe magnetipaariga sama kaugusel. Kinnitage mängukaart magnetiga tahapoole lauaplaadile, et pliiatsipunkt saaks selle vastu toetuda. Lapsed saavad nüüd panna pliiatsi rõngasmagnetite kohale ja vaadata, kuidas see lauaplaadi kohal levib.
Rongimudelite levitamine
Sama polaarsusega magnetväljad tõrjuvad üksteist. Kui asetate kahe magneti põhjapoolused üksteise lähedale, suruvad nad üksteisest eemale. Sarnane kontseptsioon on kasutusel Euroopa, Jaapani ja Hiina maglev-rongides.
Lapsed saavad ehitada oma maglev-rongide mudeleid, kasutades mõnda ribamagnetit, PTFE-linti ja vahtpolüstüreeni. Ribamagnetid kinnitatakse vahtpolüstüroolitükile, millel on sama polaarsus ülespoole, ja rada on ümbritsetud vahtpolüstüroolist valmistatud seintega. Rong on vahtplast, mille põhja külge on kleebitud püsimagnetid sama polaarsusega allapoole, nagu rööbastee on suunatud ülespoole. Asetage rong rööbastee alla ja suruge see ettevaatlikult, et see teelt alla libiseks. Seinte ääres olev PTFE-lint muudab rongi sujuvamaks.