Класс!ная физика



Сделай магнит. Размагнить магнит. Куда показывает стрелка компаса. Удлинение магнита. Опыты

09.2017

СДЕЛАЙ МАГНИТ


Представь себе  мельчайшие частицы, которые могут вести себя подобно крошечным, свободно вращающимся магнитам. Теперь представь материал, состоящий из множества таких магнитных полей. Если эти индивидуальные магнитные поля направлены в разные стороны, они гасят друг друга. Однако, если все поля направлены в одну сторону, индивидуальные силы складываются и придают материалу свойство, называемое магнетизмом.
Поднеси магнит к компасу на расстояние нескольких сантиметров. Перемещай магнит и следи при этом за стрелкой компаса. Что происходит со стрелкой при перемещении магнита?
А теперь в одну руку возьми гвоздь, а в другую полосовой магнит. Проведи несколько раз одним из концов магнита по гвоздю, двигаясь всегда в одном направлении. После этого еще раз проверь магнитные свойства гвоздя. Повернулась ли стрелка компаса?

Железный гвоздь сделан из материала, который можно намагнитить. До взаимодействия с магнитом магнитные поля атомов, из. которых состоит гвоздь, направлены в разные стороны и гасят друг друга.
При контакте гвоздя с магнитом магнитные поля атомов гвоздя подвергаются воздействию поля магнита. Атомы "чувствуют" магнитное поле и начинают "показывать" в одном направлении. В конечном счете поля "объединяются", придавая гвоздю обнаружимые магнитные свойства.

РАЗМАГНИТЬ МАГНИТ


Если  у тебя есть 2 намагниченных гвоздя, то как можно лишить их  магнитных свойств?
Вначале с помощью компаса проверь магнитные свойства обоих гвоздей. Посмотри, на каком расстоянии еще есть притяжение между гвоздем и стрелкой компаса.
Зажми один из гвоздей в тиски. Надень защитные очки. Некоторое время постучи молотком по зажатому в тиски гвоздю. Опять проверь магнитные свойства этого гвоздя. Гвоздь до сих пор намагничен? Или его магнитная сила ослабла?



Теперь осторожно зажги свечу. Попроси кого-нибудь из взрослых щипцами взять второй гвоздь и поместить его в пламя свечи на несколько минут. Охлади гвоздь. Проверь магнитные свойства второго гвоздя. Гвоздь до сих пор намагничен? Как далеко простирается его магнитное поле?
Магнетизм зависит от направления магнитного поля каждого атома. Если направления полей большинства атомов одинаковы, предмет в целом приобретает магнитные свойства.

Когда ты стучишь молотком по гвоздю, то слегка сдвигаешь атомы с их мест. И хотя эти перемещения очень малы, они достаточны для изменения направления магнитного поля атомов. Число атомов, чьи поля одинаково направлены, резко уменьшается, и гвоздь теряет часть своих магнитных свойств.
Нагрев также уменьшает магнетизм. Когда гвоздь нагревается, он расширяется. Это расширение смещает положение частиц и делает их более энергичными (скорость их движения увеличивается). Направления магнитных полей начинают различаться, что уменьшает магнетизм гвоздя.



КУДА ПОКАЗЫВАЕТ СТРЕЛКА КОМПАСА


Магнит можно использовать для навигации. Это стало великим открытием. Кто-то догадался бросить обломок магнетита (это такая земная порода, называемая еще магнитным железняком) в ведро с водой. Обломок «указывал» на север. Сколько бы раз ни бросали обломок в воду, он всегда ориентировался одинаково.
Осторожно вырежи из пенопласта круглую подставку и помести ее в чашку, наполовину наполненную водой. Посмотри, как она там плавает.



Несколько раз проведи магнитом вдоль иголки. Помни, что проводить надо всегда в одном направлении. Помести намагниченную иголку на плавающую пенопластовую подставку.
Что произойдет с иголкой и подставкой?
А теперь поднеси магнит к краю чашки. Проведи магнитом вокруг чашки. Что происходит с иголкой в этом случае?
У Земли есть магнитное поле. На намагниченные тела, помещенные в это поле, будет действовать притягивающая сила. Иголка находится на плавающей подставке, которая может вращаться. Под действием магнитного поля Земли иголка (и подставка) поворачиваются и останавливаются. Конец иголки указывает на магнитный Северный полюс Земли.



УДЛИНЕНИЕ МАГНИТА



Помести металлическую канцелярскую скрепку на северный полюс сильного магнита. Будет ли конец скрепки, который соприкасается с магнитом, также становиться северным полюсом? Если да, то будет ли вся скрепка целиком продолжением северного полюса магнита, и не возникнет ли при этом «недостаток» южного полюса? Или вся скрепка целиком будет продолжением южного полюса магнита, и при этом возникнет "недостаток" северного полюса? А может, у скрепки будет и южный, и северный полюс? Или вообще полюсов не будет? Сделай предположение и проверь на опыте, что происходит на самом деле.



Положи компас возле северного полюса магнита. Посмотри и запомни, какой конец стрелки компаса показывает на магнит. А теперь помести на северный полюс магнита канцелярскую скрепку. Скрепка должна быть помещена так, чтобы быть продолжением магнита в длину, сохраняя направление силовых линий магнита.
Поднеси компас к свободному концу намагниченной скрепки. Какой конец стрелки компаса показывает на свободный конец скрепки? Ты можешь это объяснить? Поднеси компас к месту соприкосновения скрепки и магнита. Куда показывает стрелка?
Когда скрепка касается магнита, то магнетизм индуцируется на скрепку. Скрепка "удлиняет" магнит, удаляя северный полюс от центра магнита.



ИЗБАВЬСЯ ОТ ОПАСНОСТИ


 Кто смешал железные опилки и соль?  Как разделить эти два вещества?»
Возьми четверть чайной ложки железных опилок и чайную ложку соли. Как следует смешай их и высыпь на тарелку.
Положи магнит в полиэтиленовый пакет. Предскажи, что произойдет, когда ты проведешь магнитом над смесью. А теперь посмотри, что будет на самом деле;
Железные опилки притягиваются к магниту и остаются на внешней стороне пакета. А соль (которая не намагничивается) остается внизу...



Еще одно решение:
Помести смесь соли и опилок в большую емкость с теплой (но не горячей) водой. Сильно перемешай. Кристаллы соли будут растворяться в воде, превращаясь в невидимые частицы размером с атом. Эти частицы так хорошо растворятся в воде, что не будут скапливаться на дне емкости. Такой тип смеси называется раствором.
Напротив, железо в воде не растворяется. Опилки так и остаются опилками и собираются на дне емкости.
Если такой раствор пропустить через фильтрующую бумагу, то растворенная соль пройдет вместе с водой, а железные опилки останутся на бумаге.

Источник: Майкл ди Специо «Занимательные опыты»





Устали? - Отдыхаем!

Вверх