Tartalom
Ez nem egy madár, repülő vagy akár Superman; ez egy golyóvonat. A maglev vonat felindul a föld felett, és óránként akár 300 mérföldes sebességgel hajtható végre erős szupravezető elektromágnesekkel. A maglev modellekkel és más mágneses lebegő projektekkel történő kísérletezés jó módszer a gyermekek számára a mágnesesség és az elektromosság megismerésére.
Úszó gemkapcsok
••• Photodisc / Photodisc / Getty ImagesA ferromágnesesség az elektronok mozgása által létrehozott természetes erő. A legtöbb elemben a forgó elektronok párosulnak az ellenkező irányban mozgó más elektronokkal. Egyes fémek, például a vas elektronjainak nagy része ugyanabban az irányban mozog. Ez létrehozza a mágneses erő vonalainak mezőjét, amelyet vaslemezekkel és állandó mágnesekkel lehet bebizonyítani. A Georgia állambeli egyetem szerint a mágneses mezőhöz vonzó fémeket ferromágneses fémeknek nevezik.
A fémek vonzereje a mágneses mezőhöz a lebegő gémkapocs-kísérlet egyik módja. A hallgató állandó mágnest rögzít egy polcra vagy dobozra szerelt fém tartóhoz. Ezután egy darab húrot rögzít egy gemkapocshoz, és a mágnes alá helyezi. A mágnes miatt a gémkapocs felfelé emelkedik és lebeg a húr végén. A gyerekek a húr meghúzásával kipróbálhatják a mágneses vonzerő erősségét, hogy megtudják, milyen messze van a mágnestől a gemkapocs.
Diamagnetikus lebegés
A diamagnetizmus mágneses visszatükrözés. A grafit, egyes fémek, például az ólom és a bizmut, valamint szinte az összes szerves anyag diamagnetikus, mert visszatükrözik a mágneses erőket. Az összes szerves anyag gyenge diamágneses erővel rendelkezik, amely visszatartja a mágnesességet. Az egyik kísérlet, amely ezt grafikusan szemlélteti, élő békát használ, amely egy erős elektromágnes fölött van felfüggesztve, a Magas Mágneses Mágneses Laboratórium szerint.
A gyerekek bebizonyíthatják a diamagnetikus visszatükröződést egy olyan projekt elkészítésével, amely egy kis ritkaföldfém mágnest lebegtet a két grafitlemez között. Megvásárolhatja a projekt alkatrészeit készletként, vagy elkészítheti saját részét. Két darab pirolitos grafit van rögzítve egy favázra, és egy sor olcsó gyűrűmágnest felfüggesztenek alattuk, hogy ellensúlyozzák a gravitációs erőt a kísérletben. Ezután egy kis ritkaföldfém mágnest helyezünk a grafitlemezek közé, ahol lebegnek, amikor a grafit visszaszorítja.
Lebegő ceruzák
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesA mágneses lebegés demonstrálására szolgáló egyszerű projekt hat gyűrűmágnest, ceruzát és némi modellező agyagot használ. A gyerekeket négy gyűrűmágnes rögzítse egy sima felületre valamilyen modellező agyaggal. Ügyeljen arra, hogy a mágnesek azonos távolságban legyenek egymástól és azonos polaritással felfelé nézzenek. Két gyűrűmágnest helyeznek a ceruzára úgy, hogy egymástól azonos távolságban legyenek, mint a sík felületen lévő két mágnespárnak. Csatlakoztasson egy játékkártyát az asztallaphoz a mágnesek mögött valamilyen agyaggal, hogy a ceruza pontja ellen nyugodjon. A gyerekek most felhelyezhetik a ceruzát a gyűrűs mágnesek fölé, és nézhetik, ahogy az az asztallap fölé lebeg.
Lebegő vonatmodellek
Ugyanazon polaritású mágneses mezők taszítják egymást. Ha a két mágnes északi pólusait egymáshoz közel helyezik, akkor azok elmozdulnak egymástól. Hasonló fogalom van használatban Európa, Japán és Kína maglev vonatain.
A gyerekek saját szalagmágneseket, PTFE szalagot és polisztirolhabot építve készíthetnek saját maglev vonatokat. A szalagmágneseket egy azonos polaritású polisztirolhab darabra ragasztják felfelé, és a sávot több polisztirolhabból készült falak veszik körül. A vonat egy darab hab, állandó mágnesekkel az aljára ragasztva, ugyanolyan polaritással, mint a sín felfelé néz. Helyezze a vonatot a sín fölé, és óvatosan nyomja le, hogy sikljon le a sínen. A falak mentén lévő PTFE szalag megkönnyíti a vonat csúszását.