Nie je to vták, lietadlo alebo dokonca Superman; je to guľový vlak. Vlak maglev levituje nad zemou a je poháňaný rýchlosťou až 300 míľ za hodinu silnými supravodivými elektromagnetmi. Experimentovanie s modelmi maglev a inými projektmi magnetickej levitácie je dobrý spôsob, ako sa deti môžu naučiť magnetizmus a elektrinu.
Plávajúce kancelárske sponky
•••Photodisc / Photodisc / Getty Images
Feromagnetizmus je prirodzená sila vytvorená pohybom elektrónov. Vo väčšine prvkov sú rotujúce elektróny spárované s inými elektrónmi pohybujúcimi sa v opačnom smere. Niektoré kovy, napríklad železo, majú väčšinu svojich elektrónov v rovnakom smere. Vytvára sa pole siločiar magnetickej sily, ktoré je možné demonštrovať pomocou železných pilín a permanentného magnetu. Kovy, ktoré priťahuje magnetické pole, sa podľa Gruzínskej štátnej univerzity nazývajú feromagnetické kovy.
Spôsob, ako demonštrovať príťažlivosť kovov k magnetickému poľu, je uskutočniť experiment s plávajúcou sponkou. Študent pripevní permanentný magnet na kovový držiak pripevnený na poličke alebo krabici. Potom uviaže povrázok na kancelársku sponku a umiestni ho pod magnet. Magnet spôsobí, že kancelárska sponka vystúpi a vznáša sa na konci šnúrky. Deti môžu vyskúšať silu magnetickej príťažlivosti potiahnutím za šnúrku a zistiť, ako ďaleko od magnetu bude kancelárska spinka plávať.
Diamagnetická levitácia
Diamagnetizmus je magnetické odpudzovanie. Grafit, niektoré kovy ako olovo a bizmut a takmer všetky organické materiály sú diamagnetické, pretože odpudzujú magnetické sily. Celý organický materiál vykazuje slabú diamagnetickú silu, ktorá odpudzuje magnetizmus. Jeden experiment, ktorý to graficky demonštruje, využíva živú žabu zavesenú nad silným elektromagnetom, uvádza High Field Magnetic Laboratory.
Deti môžu demonštrovať diamagnetické odpudzovanie vytvorením projektu na levitáciu malého magnetu vzácnych zemín medzi dvoma grafitovými platňami. Môžete si kúpiť diely pre projekt ako stavebnicu alebo si postaviť svoj vlastný. Dva kusy pyrolitického grafitu sú namontované na drevenom ráme a pod nimi je zavesená séria lacných kruhových magnetov, ktoré pôsobia proti gravitačnej sile pri experimente. Malý magnet zo vzácnych zemín sa potom umiestni medzi grafitové platne, kde bude plávať, pretože je odpudzovaný grafitom.
Plávajúce ceruzky
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Jednoduchý projekt na demonštráciu magnetickej levitácie využíva šesť prstencových magnetov, ceruzku a trochu modelovacej hmoty. Požiadajte deti, aby pripevnili štyri z krúžkových magnetov na plochý povrch pomocou modelovacej hmoty. Uistite sa, že sú magnety umiestnené v rovnakej vzdialenosti od seba a majú rovnakú polaritu hore. Na ceruzku sú umiestnené dva prstencové magnety tak, aby boli od seba rovnako vzdialené ako dva páry magnetov na rovnom povrchu. Pripevnite hraciu kartu k doske stola za magnetmi s trochou hliny, aby hrot ceruzky mohol spočívať na nej. Deti teraz môžu umiestniť ceruzku nad magnetmi na krúžky a sledovať, ako levituje nad doskou stola.
Levitujúce modely vlakov
Magnetické polia s rovnakou polaritou sa navzájom odpudzujú. Ak umiestnite severné póly dvoch magnetov blízko seba, budú sa od seba odtláčať. Podobný koncept sa používa v maglevských vlakoch v Európe, Japonsku a Číne.
Deti si môžu zostaviť svoj vlastný model vlakov maglev pomocou páskových magnetov, pásky PTFE a polystyrénovej peny. Pásové magnety sú prilepené na kúsok polystyrénovej peny rovnakou polaritou smerom hore a koľajisko je obklopené stenami z viac polystyrénovej peny. Vlak je kus peny s permanentnými magnetmi prilepenými na spodnej strane s rovnakou polaritou smerom dole, ako je trať hore. Umiestnite vlak nad trať a jemne ho zatlačte, aby skĺzol po koľajisku. Vďaka PTFE páske pozdĺž stien sa vlak kĺže plynulejšie.
