Tas nav putns, lidmašīna vai pat Supermens; tas ir ložu vilciens. Magleva vilciens levitē virs zemes un ar jaudīgiem supravadītājiem elektromagnētiem tiek virzīts ar ātrumu līdz 300 jūdzēm stundā. Eksperimentēšana ar Maglev modeļiem un citiem magnētiskās levitācijas projektiem ir labs veids, kā bērni var uzzināt par magnētismu un elektrību.
Peldošās saspraudes
•••Photodisc / Photodisc / Getty Images
Ferromagnētisms ir dabisks spēks, ko rada elektronu kustība. Lielākajā daļā elementu vērpšanas elektroni ir savienoti pārī ar citiem elektroniem, kas pārvietojas pretējā virzienā. Dažiem metāliem, piemēram, dzelzs, lielākā daļa elektronu pārvietojas vienā virzienā. Tas rada magnētiskā spēka līniju lauku, kuru var pierādīt, izmantojot dzelzs vīles un pastāvīgo magnētu. Džordžijas Valsts universitāte norāda, ka metālus, kurus piesaista magnētiskais lauks, sauc par feromagnētiskiem metāliem.
Veids, kā demonstrēt metālu piesaisti magnētiskajam laukam, ir veikt peldošo saspraudes eksperimentu. Students piestiprina pastāvīgu magnētu pie metāla kronšteina, kas piestiprināts pie plaukta vai kastes. Pēc tam viņš vai viņa piesaistīs auklas gabalu pie saspraudes un novietos to zem magnēta. Magnēts liek saspraudei pacelties augšup un peldēt auklas galā. Bērni var pārbaudīt magnētiskās pievilcības izturību, velkot auklu, lai redzētu, cik tālu no magnēta peldēs saspraude.
Diamagnētiskā levitācija
Diamagnetisms ir magnētiska atgrūšana. Grafīts, daži metāli, piemēram, svins un bismuts, un gandrīz visi organiskie materiāli ir diamagnetiski, jo tie atbaida magnētiskos spēkus. Visiem organiskajiem materiāliem piemīt vājš diamagnētiskais spēks, kas atbaida magnētismu. Vienā eksperimentā, kas to grafiski parāda, tiek izmantota dzīvā varde, kas ir piekārta virs jaudīga elektromagnēta, norāda Augsta lauka magnētiskās laboratorijas dati.
Bērni var pierādīt diamagnētisko atgrūšanos, izveidojot projektu, lai starp divām grafīta plāksnēm levitētu nelielu retzemju magnētu. Jūs varat iegādāties projekta daļas kā komplektu vai izveidot pats. Divi pirolītiskā grafīta gabali ir uzmontēti uz koka rāmja, un zem tiem ir piekārta virkne lētu gredzenu magnētu, lai novērstu eksperimenta smaguma spēku. Pēc tam starp grafīta plāksnēm ievieto nelielu retzemju magnētu, kur tas peldēs, kad to atbaida grafīts.
Peldošie zīmuļi
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Vienkāršā projektā, lai demonstrētu magnētisko levitāciju, tiek izmantoti seši gredzenu magnēti, zīmulis un daži modelēšanas māli. Lieciet bērniem piestiprināt četrus gredzena magnētus uz līdzenas virsmas ar nelielu modeļa mālu. Pārliecinieties, ka magnēti ir izvietoti vienādā attālumā viens no otra, un to polaritāte ir vērsta uz augšu. Divi gredzenu magnēti ir uzlikti uz zīmuļa tā, lai tie atrastos vienā attālumā no diviem magnētu pāriem uz līdzenas virsmas. Piestipriniet spēļu kārti pie galda virs magnētiem ar nedaudz māla, lai zīmuļa punkts varētu balstīties pret to. Tagad bērni var novietot zīmuli virs gredzenveida magnētiem un skatīties, kā tas levitē virs galda virsmas.
Levitējošie vilcienu modeļi
Vienas polaritātes magnētiskie lauki viens otru atgrūž. Ja jūs novietojat divu magnētu ziemeļpolu tuvu viens otram, tie izstumsies viens no otra. Līdzīgs jēdziens tiek izmantots Eiropas, Japānas un Ķīnas maglev vilcienos.
Bērni var izveidot savu maglev vilcienu modeli, izmantojot dažus lentes magnētus, PTFE lenti un putupolistirolu. Sloksnes magnēti tiek piestiprināti pie polistirola putu gabala ar tādu pašu polaritāti uz augšu, un sliežu ceļu ieskauj sienas, kas izgatavotas no vairāk putupolistirola. Vilciens ir putu gabals, kura apakšā ir pielīmēti pastāvīgi magnēti ar tādu pašu polaritāti uz leju, kā sliežu ceļš ir vērsts uz augšu. Novietojiet vilcienu lejup pa sliežu ceļu un viegli piespiediet to, lai tas slīdētu pa sliežu ceļu. PTFE lente gar sienām padara vilcienu slīdošāku.
