Магнітна сила притягання (далекодія)

Схема досліду з магнітом

Магнітна далекодія

У випадку далекодії виходять із того, що фізична дія передається на будь-яку відстань без посередницького середовища та без затримки в часі. Класичні фізичні теорії механіки - тобто ньютонівське тяжіння, електростатика й магнітостатика - мають далекодію за основу. Це знаходить свій вияв, наприклад, у третьому законі Ньютона про дію та протидію: два тіла в кожну мить, хоч би як далеко вони були одне від одного і хоч би як рухалися, діють одне на одне протилежно напрямленими рівними силами. У цьому досліді учениці та учні досліджують далекодію магнітних сил.

Попередні знання

Учні мають знати, що магніти оточені магнітними полями і що магніти взаємодіють як з іншими магнітами, так і з металевими тілами. Зокрема, вони мають знати, що магнітні метали притягуються постійними магнітами.

Принцип

Постійні магніти оточені далекосяжними магнітними полями. Тому між двома магнітами виникає силова дія навіть тоді, коли вони не торкаються один одного. Зокрема, ця силова дія зростає зі зменшенням відстані й навіть проникає крізь немагнітні речовини.

Навчальна мета

Учні мають усвідомити, що магнітні сили діють і тоді, коли магніт та залізний предмет не торкаються, і що магнітна сила зі збільшенням відстані зменшується та залежить від розміру притягуваного предмета. Крім того, вони мають дізнатися, що магнітна дія проникає крізь речовини, які самі магнітом не притягуються.

Завдання

Учні мають дослідити, чи притягуються предмети й тоді, коли вони не торкаються, від чого залежить сила магнітної дії та чи діють магніти також крізь немагнітні предмети.

Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Примітка:

Часткові досліди мають обмежуватися якісним розглядом. Навіть порівняння різних відстаней, на яких у першому частковому досліді предмети підстрибують до магніта, важко піддається тлумаченню, бо роль відіграє як вага предметів, так і зумовлена їхніми розмірами сила притягання. Для повноти варто було б ще показати, що крізь листове залізо магнітна сила не діє. Для такого часткового досліду потрібно було б додатково придбати відповідний матеріал.

Схема досліду з магнітом

Ти вже знаєш, що магніти можуть притягувати предмети із заліза.

• Але як діють магнітні сили, коли магніт і залізний предмет не торкаються?
• Як поводиться величина магнітної сили
  за різних відстаней,
• від чого вона залежить і
• чи є магнітна дія крізь інші речовини?

На всі ці питання ми спробуємо відповісти в цьому досліді.

Ми досліджуємо різні властивості магнітної сили.

• Дослідь, чи діють магніти також крізь немагнітні предмети.

• Дослідь, від чого залежить сила магнітної дії.

• Дослідь, чи можуть магніти притягувати предмети й тоді, коли вони не торкаються.

Виконання - магніт із монетою в 5 центів

• Повільно наближай один полюс магніта згори до монети в 5 центів, що лежить на столі.
• Спостерігай за монетою.
• Повтори дослід із канцелярською скріпкою та із залізним стрижнем і щоразу спостерігай за предметами.
• Перевір, чи діють магнітні сили також на відстанях у кілька сантиметрів. Використай для цього магніт і компас.

Виконання - полікарбонатна пластина

• Дослідь, чи залежить сила магнітної дії від притягуваного залізного предмета.
• Поклади монету в 5 центів на полікарбонатну пластину й піднеси магніт знизу до пластини прямо під монетою.
• Опусти пластину на магніт і знову підніми її приблизно на 5 см.
• Магніт тепер має лишитися висіти на пластині.
• Перевір потім, чи лишається магніт на пластині й при легких горизонтальних рухах пластини.

Виконання - полікарбонатна пластина

• Повтори дослід, але так, щоб замість монети на пластині лежав залізний стрижень.
• Дослідь потім, чи проникає магнітна сила крізь немагнітні речовини.
• Для цього потримай полікарбонатну пластину приблизно за 2 мм над залізними предметами з першого часткового досліду, що лежать на столі.
• Потім наближай згори один полюс магніта.
• Повтори дослід, використавши замість полікарбонатної пластини аркуш паперу або картон.