Зміст
Це не птах, літак чи навіть Супермен; це поїзд кулі. Потяг маглев левітає над землею і приводиться в рух зі швидкістю до 300 миль на годину потужними надпровідними електромагнітами. Експерименти з моделями maglev та іншими проектами магнітної левітації - це хороший спосіб дітям дізнатися про магнетизм та електрику.
Плаваючі затискачі для паперу
••• Photodisc / Photodisc / Getty ImagesФеромагнетизм - це природна сила, створена рухом електронів. У більшості елементів спінінг-електрони спарюються з іншими електронами, що рухаються в протилежному напрямку. Деякі метали, такі як залізо, більшість своїх електронів рухаються в одному напрямку. Це створює поле ліній магнітної сили, яке можна продемонструвати, використовуючи залізні плівки та постійний магніт. Метали, які притягуються до магнітного поля, називаються феромагнітними металами, повідомляє Державний університет штату Джорджія.
Спосіб продемонструвати притягнення металів до магнітного поля - це зробити експеримент із плаваючою скріпкою. Учень прикріплює постійний магніт до металевого кронштейна, встановленого на полиці або коробці. Потім він або вона прив’яже шматок струни до скріпки для паперу і покладе його під магніт. Магніт змушує скріпку паперу підніматися вгору і плавати в кінці струни. Діти можуть перевірити силу магнітного тяжіння, потягнувши за струну, щоб побачити, наскільки далеко від магніту пливе скріпка.
Діамагнітна левітація
Діамагнетизм - це магнітне відштовхування. Графіт, деякі метали, такі як свинець і вісмут, і майже всі органічні матеріали є діамагнітними, оскільки вони відштовхують магнітні сили. Весь органічний матеріал проявляє слабку діамагнітну силу, яка відштовхує магнетизм. Один експеримент, який наочно демонструє це, використовує живу жабу, підвішену над потужним електромагнітом, згідно з даними магнітної лабораторії високого поля.
Діти можуть продемонструвати діамагнітне відштовхування, побудувавши проект по левітації невеликого рідкісноземельного магніту між двома графітовими плитами. Ви можете придбати деталі для проекту як комплект, або створити власну. Два шматки піролітичного графіту встановлені на дерев'яному каркасі, а під ними підвішений ряд недорогих кільцевих магнітів, щоб протидіяти силі тяжіння під час експерименту. Потім невеликий рідкісноземельний магніт поміщається між графітовими плитами, де він буде плавати, коли відштовхується графітом.
Плаваючі олівці
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesПростий проект для демонстрації магнітної левітації використовує шість кільцевих магнітів, олівець і трохи глини для моделювання. Запропонуйте дітям прикріпити чотири кільця магніту на рівну поверхню з допомогою глини для ліплення. Переконайтесь, що магніти розташовані на однаковій відстані один від одного і мають однакову полярність вгору. Два кільця-магніти розміщені на олівці, щоб вони знаходилися на однаковій відстані, як і дві пари магнітів на плоскій поверхні. Прикріпіть гральну картку до столу за магнітами з глиною, щоб точка олівця могла опиратися на неї. Діти тепер можуть розмістити олівець над кільцями магніту і спостерігати, як він левітає над стільницею.
Левітаційні моделі поїздів
Магнітні поля однакової полярності відштовхують одне одне. Якщо розмістити північні полюси двох магнітів один біля одного, вони відштовхнуться один від одного. Аналогічна концепція використовується в поїздах maglev Європи, Японії та Китаю.
Діти можуть будувати власні моделі поїздів маглев, використовуючи деякі смугові магніти, стрічку з ПТФЕ та пінополістирол. Смугові магніти наклеєні на шматок пінополістиролу з однаковою полярністю зверненою вгору, а доріжку оточують стіни з пінополістиролу. Потяг - це шматок піни з постійними магнітами, наклеєними на дно з такою ж полярністю, яка спрямована вниз, як колія спрямована вгору. Поставте поїзд вниз над колією і натисніть на нього легким поштовхом, щоб він скотився по колії. Стрічка PTFE уздовж стін робить поїзд ковзанням більш плавним.