Sisältö
Se ei ole lintu, lentokone tai edes Supermies; se on luoti juna. Maglev-juna leijuu maanpinnan yläpuolelle ja ajaa jopa 300 mailin tunnissa nopeudella voimakkaiden suprajohtavien sähkömagneettien avulla. Kokeilu maglev-malleilla ja muilla magneettisen levitation projekteilla on hyvä tapa lapsille oppia magnetismista ja sähköstä.
Kelluvat paperiliittimet
••• Photodisc / Photodisc / Getty ImagesFerromagneettisuus on luonnollinen voima, jonka elektronit liikuttavat. Useimmissa elementeissä kehruuelektronit on paritettu muiden vastakkaiseen suuntaan liikkuvien elektronien kanssa. Joidenkin metallien, kuten raudan, suurin osa elektronista liikkuu samaan suuntaan. Tämä luo magneettisen voiman linjojen kentän, joka voidaan osoittaa käyttämällä rautaviiloja ja kestomagneettia. Metallit, jotka vetäytyvät magneettikentään, kutsutaan ferromagneettisiksi metalleiksi, Georgian osavaltion yliopiston mukaan.
Tapa osoittaa metallien vetovoima magneettikenttään on tehdä kelluva paperiliitinkoe. Opiskelija kiinnittää pysyvän magneettin metallitelineeseen, joka on kiinnitetty hyllylle tai laatikkoon. Hän sitoo sitten palan narua paperiliittimelle ja asettaa sen magneetin alle. Magneetti aiheuttaa paperiliittimen nousevan ylös ja kelluvan narun lopussa. Lapset voivat testata magneettisen vetovoiman lujuutta vetämällä narusta nähdäksesi kuinka kaukana magneetista paperiliitin kelluu.
Diamagneettinen levitaatio
Diamagnetismi on magneettista vastenmielisyyttä. Grafiitti, jotkut metallit, kuten lyijy ja vismutti, ja melkein kaikki orgaaniset materiaalit ovat diamagneettisia, koska ne hylkivät magneettiset voimat. Kaikilla orgaanisilla aineilla on heikko diamagneettinen voima, joka hylkää magneettisuuden. Yksi kokeilu, joka osoittaa tämän graafisesti, käyttää elävää sammakkoa, joka on ripustettu voimakkaan sähkömagneetin päälle, High Field Magnetic Laboratoryn mukaan.
Lapset voivat osoittaa diamagneettisen heijastumisen rakentamalla projektin pienen harvinaisen maametallimagneetin levittämiseksi kahden grafiittilevyn väliin. Voit ostaa hankkeen osia pakkauksena tai rakentaa omia. Kaksi kappaletta pyrolitiittistä grafiittia on asennettu puurunkoon ja joukko edullisia rengasmagneetteja ripustetaan niiden alapuolelle painovoiman vastaamiseksi kokeessa. Pieni harvinainen maametallimagneetti asetetaan sitten grafiittilevyjen väliin, missä se kelluu, kun grafiitti hylkää sen.
Kelluvat lyijykynät
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesYksinkertainen projekti magneettisen levitaation osoittamiseen käyttää kuutta rengasmagneettia, lyijykynä ja joitain mallintavia. Pyydä lapsia kiinnittämään neljä rengasmagneetista tasaiselle alustalle jollain mallintavalla savilla. Varmista, että magneetit ovat etäisyydellä toisistaan ja että napaisuus on sama ylöspäin. Kaksi rengasmagneettia asetetaan lyijykynälle siten, että ne ovat saman etäisyyden päässä toisistaan kuin kaksi tasapinnalla olevaa magneettiparia. Kiinnitä pelikortti pöydän päälle magneettien takana jollain savea, jotta lyijykynä voi levätä sitä vasten. Lapset voivat nyt asettaa lyijykynän rengasmagneettien yläpuolelle ja katsella, kuinka se leviää pöydän yläpuolelle.
Levitoivat junamallit
Saman napaisuuden magneettikentät hylkivät toisiaan. Jos sijoitat kahden magneetin pohjoisnavat lähellä toisiaan, ne työntyvät pois toisistaan. Samanlainen käsite on käytössä Euroopan, Japanin ja Kiinan maglev-junissa.
Lapset voivat rakentaa omat malleilla junat käyttämällä joitain nauhamagneetteja, PTFE-teippiä ja polystyreenivaahtoa. Nauhamagneetit nauhataan polystyreenivaahtopalaan, jolla on sama napaisuus ylöspäin, ja rataa ympäröivät enemmän polystyreenivaahdosta tehdyt seinät. Juna on pala vaahtoa, jonka pohjaan on liimattu pysyviä magneetteja samalla napaisuudella alaspäin kuin raide on ylöspäin. Aseta juna alas radan yli ja paina sitä kevyesti saadaksesi se liukumaan radalla. PTFE-teippi seinää pitkin tekee junasta liukuvamman.