פרויקטים של ריחוף מגנטי לילדים

זה לא ציפור, מטוס או אפילו סופרמן; זו רכבת קליעים. רכבת מגלב מתנשאת מעל פני הקרקע ומונעת במהירות של עד 300 מייל לשעה על ידי אלקטרומגנטים מוליכים-על רבי עוצמה. התנסות במודלים של מגלב ופרויקטים אחרים של ריחוף מגנטי היא דרך טובה לילדים ללמוד על מגנטיות וחשמל.

•••פוטודיסק / פוטודיסק / Getty Images

פרומגנטיות היא כוח טבעי שנוצר מתנועת האלקטרונים. ברוב האלמנטים האלקטרונים המסתובבים משויכים לאלקטרונים אחרים הנעים בכיוון ההפוך. בחלק מהמתכות, כמו ברזל, רוב האלקטרונים שלהם נעים באותו כיוון. זה יוצר שדה של קווים של כוח מגנטי אשר ניתן להדגים באמצעות תיוקי ברזל ומגנט קבוע. מתכות הנמשכות לשדה מגנטי נקראות מתכות פרומגנטיות, על פי אוניברסיטת ג'ורג'יה.

דרך להדגים את משיכתם של מתכות לשדה מגנטי היא לבצע ניסוי מהדק צף. התלמיד מצמיד מגנט קבוע לתושבת מתכת המותקנת על מדף או תיבה. לאחר מכן הוא או היא יקשרו חוט חוט אל מהדק נייר ויניחו מתחת למגנט. המגנט גורם למהדק הנייר לעלות ולצוף בקצה המיתר. הילדים יכולים לבדוק את חוזק המשיכה המגנטית על ידי משיכה בחוט כדי לראות כמה רחוק מהמגנט מהדק הנייר יצוף.

דיאמגנטיות היא דחייה מגנטית. גרפיט, כמה מתכות כמו עופרת וביסמוט וכמעט כל החומרים האורגניים הם דיאמגנטיים מכיוון שהם דוחים כוחות מגנטיים. כל החומרים האורגניים מציגים כוח דיאמגנטי חלש אשר דוחה מגנטיות. ניסוי אחד שמדגים זאת בצורה גרפית משתמש בצפרדע חיה שתלויה מעל אלקטרומגנט רב עוצמה, על פי המעבדה המגנטית השדה הגבוה.

ילדים יכולים להפגין דחייה דיאמגנטית על ידי בניית פרויקט להרמת מגנט קטן של אדמה נדירה בין שתי לוחות גרפיט. אתה יכול לקנות את החלקים לפרויקט כערכה או לבנות בעצמך. שתי חתיכות של גרפיט פירוליטי מותקנות על מסגרת עץ וסדרה של מגנטים טבעיים לא יקרים מושעה תחתיהן כדי להתמודד עם כוח הכבידה בניסוי. מגנט אדמה נדיר קטן ואז ממוקם בין לוחות הגרפיט שם ​​הוא יצוף כשהוא דוחה על ידי הגרפיט.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

פרויקט פשוט להדגמת ריחוף מגנטי משתמש בשישה מגנטים טבעתיים, עיפרון וכמה חימר דוגמנות. בקשו מהילדים להצמיד ארבעה מגנטים טבעתיים למשטח ישר עם חימר דוגמנות. ודא שהמגנטים ממוקמים במרחק שווה זה מזה וקוטביות זהה כלפי מעלה. שני מגנטים טבעתיים מונחים על העיפרון כך שהם נמצאים במרחק זה מזה של שני זוגות המגנטים על המשטח השטוח. צרף קלף משחק לראש השולחן שמאחורי המגנטים עם חימר כלשהו, ​​כך שעפרון העיפרון יכול לנוח עליו. הילדים יכולים כעת להניח את העיפרון מעל מגנטים הטבעתיים ולראות כיצד הוא מתנשא מעל לראש השולחן.

שדות מגנטיים של אותה קוטביות דוחים זה את זה. אם תניח את הקוטב הצפוני של שני מגנטים זה ליד זה הם יתרחקו זה מזה. מושג דומה נמצא בשימוש ברכבות המגלב באירופה, יפן וסין.

ילדים יכולים לבנות רכבות מגלב מדגם משלהם באמצעות כמה מגנטים רצועתיים, סרט PTFE וקצף פוליסטירן. מגנטי הרצועה מודבקים על פיסת קצף פוליסטירן עם אותה קוטביות כלפי מעלה והמסלול מוקף בקירות עשויים קצף פוליסטירן נוסף. הרכבת היא פיסת קצף עם מגנטים קבועים המודבקים בתחתית באותה קוטביות כלפי מטה כמו שהמסילה פונה כלפי מעלה. הניחו את הרכבת מטה מעל המסילה והקשו עליה דחיפה עדינה בכדי לגרום לה לגלוש במורד המסילה. קלטת ה- PTFE לאורך הקירות גורמת לרכבת להחליק בצורה חלקה יותר.