Съдържание
Това не е птица, самолет или дори Супермен; това е влак на куршуми. Влакът maglev левитира над земята и се задвижва със скорост до 300 мили в час от мощни свръхпроводящи електромагнити. Експериментирането с модели maglev и други проекти за магнитна левитация е добър начин децата да се запознаят с магнетизма и електричеството.
Плаващи скоби за хартия
••• Фотодиск / фотодиск / Гети изображенияФеромагнетизмът е естествена сила, създадена от движението на електроните. В повечето елементи въртящите се електрони са сдвоени с други електрони, движещи се в обратна посока. Някои метали, като желязото, имат повечето си електрони да се движат в една и съща посока. Това създава поле от линии с магнитна сила, което може да се демонстрира с помощта на железни пълнежи и постоянен магнит. Метали, които са привлечени от магнитно поле, се наричат феромагнитни метали, според Джорджия.
Начин за демонстриране на привличането на метали към магнитно поле е да направите експеримента с плаваща скоба. Ученикът прикрепя постоянен магнит към метална скоба, монтирана на рафт или кутия. След това той или тя ще завърже парче низ на хартиена щипка и ще я постави под магнита. Магнитът кара скобата за хартия да се издига нагоре и да плава в края на низа. Децата могат да изпробват силата на магнитното привличане, като дръпнат връвта, за да видят колко далеч от магнита ще скочи хартиената щипка.
Диамагнитна левитация
Диамагнетизмът е магнитно отблъскване. Графит, някои метали като олово и бисмут и почти всички органични материали са диамагнитни, защото отблъскват магнитните сили. Всички органични материали проявяват слаба диамагнитна сила, която отблъсква магнетизма. Един експеримент, който графично демонстрира това, използва жива жаба, окачена над мощен електромагнит, според High Field Magnetic Laboratory.
Децата могат да демонстрират диамагнитно отблъскване, като построят проект за левитация на малък рядкоземен магнит между две графитни плочи. Можете да закупите частите за проекта като комплект или да изградите своя собствена. Две парчета пиролитен графит са монтирани върху дървена рамка и под тях са окачени поредица от евтини магнитни пръстени, за да се противодейства на силата на гравитация. След това между графитните плочи се поставя малък рядкоземен магнит, където той ще плава, докато се отблъсква от графита.
Плаващи моливи
••• Jupiterimages / Photos.com / Гети изображенияЕдин прост проект за демонстриране на магнитна левитация използва шест магнита за пръстен, молив и малко глина за моделиране. Накарайте децата да прикачат четири от магнитите на пръстена към равна повърхност с някаква глина за моделиране. Уверете се, че магнитите са разположени на еднакво разстояние и имат еднаква полярност нагоре. Два монета на пръстена са поставени върху молива, така че да са на едно и също разстояние като двата двойки магнити на плоската повърхност. Прикрепете игрална карта към плота на масата зад магнитите с малко глина, така че точката на молива да може да се опира срещу нея. Децата вече могат да поставят молива над магнитите на пръстена и да наблюдават, докато той левитира над плота на масата.
Левитиращи модели на влакове
Магнитните полета с една и съща полярност се отблъскват взаимно. Ако поставите северните полюси на два магнита близо един до друг, те ще се изтласкат един от друг. Подобна концепция се използва във влаковете maglev на Европа, Япония и Китай.
Децата могат да изграждат свой собствен влак за модели maglev, като използват някои ленти магнити, лента от PTFE и пяна от полистирол. Магнитните ленти се залепват върху парче полистиролова пяна със същата полярност, обърната нагоре, а пистата е заобиколена от стени, изработени от повече полистиролова пяна. Влакът е парче пяна с постоянни магнити, залепени на дъното със същата полярност, обърната надолу, като коловоза е обърната нагоре. Поставете влака над коловоза и го натиснете леко, за да се плъзне по коловоза. PTFE лентата по стените прави влака да се плъзга по-плавно.