새도, 비행기도, 슈퍼맨도 아닙니다. 신칸센입니다. 자기 부상 열차는지면 위로 떠오르며 강력한 초전도 전자석에 의해 시속 300 마일의 속도로 추진됩니다. 자기 부상 모델 및 기타 자기 부상 프로젝트를 실험하는 것은 아이들이 자기와 전기에 대해 배우는 좋은 방법입니다.
떠 다니는 종이 클립
•••포토 디스크 / 포토 디스크 / 게티 이미지
강자성 (Ferromagnetism)은 전자의 운동에 의해 생성되는 자연적인 힘입니다. 대부분의 요소에서 회전하는 전자는 반대 방향으로 움직이는 다른 전자와 쌍을 이룹니다. 철과 같은 일부 금속은 대부분의 전자가 같은 방향으로 이동합니다. 이것은 철 파일링과 영구 자석을 사용하여 증명할 수있는 자력선의 장을 생성합니다. 조지아 주립 대학에 따르면 자기장에 끌리는 금속을 강자성 금속이라고합니다.
자기장에 대한 금속의 매력을 보여주는 방법은 떠 다니는 종이 클립 실험을하는 것입니다. 학생은 선반이나 상자에 장착 된 금속 브래킷에 영구 자석을 부착합니다. 그런 다음 끈 조각을 종이 클립에 묶어 자석 아래에 놓습니다. 자석으로 인해 종이 클립이 위로 올라와 줄 끝에서 뜨게됩니다. 아이들은 종이 클립이 자석에서 얼마나 떨어져 있는지 확인하기 위해 끈을 잡아 당겨 자기 인력의 강도를 테스트 할 수 있습니다.
반 자기 부상
반자성은 자기 반발입니다. 흑연, 납 및 비스무트와 같은 일부 금속 및 거의 모든 유기 물질은 자기력을 반발하기 때문에 반자성입니다. 모든 유기 물질은 자기를 격퇴하는 약한 반 자력을 나타냅니다. High Field Magnetic Laboratory에 따르면이를 그래픽으로 보여주는 한 실험은 강력한 전자석 위에 매달린 살아있는 개구리를 사용합니다.
아이들은 두 개의 흑연 판 사이에 작은 희토류 자석을 공중에 띄우는 프로젝트를 구축하여 반 자기 반발을 보여줄 수 있습니다. 프로젝트 용 부품을 키트로 구입하거나 직접 제작할 수 있습니다. 두 조각의 열분해 흑연이 나무 프레임에 장착되고 일련의 저렴한 링 자석이 그 아래에 매달려 실험의 중력에 대항합니다. 그런 다음 작은 희토류 자석이 흑연 판 사이에 배치되어 흑연에 의해 반발 될 때 떠있게됩니다.
떠 다니는 연필
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
자기 부상을 보여주는 간단한 프로젝트에서는 6 개의 고리 자석, 연필 및 일부 모델링 점토를 사용합니다. 아이들에게 네 개의 고리 자석을 모델링 점토로 평평한 표면에 부착하게하십시오. 자석이 같은 간격으로 떨어져 있고 동일한 극성이 위를 향하도록합니다. 두 개의 링 자석은 평평한 표면에 두 쌍의 자석과 같은 거리가되도록 연필 위에 놓입니다. 연필 끝이 그 위에 놓일 수 있도록 약간의 점토로 자석 뒤의 테이블 상단에 게임 카드를 부착하십시오. 이제 아이들은 연필을 고리 자석 위에 놓고 탁자 위로 공중에 떠있는 것을 볼 수 있습니다.
공중에 뜨는 기차 모델
같은 극성의 자기장은 서로를 밀어냅니다. 두 자석의 북극을 서로 가까이두면 서로 밀려납니다. 유사한 개념이 유럽, 일본 및 중국의 자기 부상 열차에서 사용되고 있습니다.
아이들은 스트립 자석, PTFE 테이프 및 폴리스티렌 폼을 사용하여 자신 만의 모델 자기 부상 열차를 만들 수 있습니다. 스트립 자석은 동일한 극성이 위를 향하도록 폴리스티렌 폼 조각에 테이프로 붙여지고 트랙은 더 많은 폴리스티렌 폼으로 만들어진 벽으로 둘러싸여 있습니다. 기차는 트랙이 위쪽을 향한 것과 동일한 극성이 아래쪽을 향하도록 바닥에 영구 자석이 붙어있는 폼 조각입니다. 기차를 트랙 위에 놓고 부드럽게 밀어 트랙을 따라 미끄러지도록합니다. 벽을 따라있는 PTFE 테이프는 열차가 더 부드럽게 미끄러지도록합니다.