I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
РИСУНКИ С ЖЕЛЕЗНЫМИ ОПИЛКАМИ
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
|
3 4 6 8 15 16 |
Введение.
Я очень люблю рисовать. Но больше мне нравятся рисунки не акварелью, не карандашом и не гуашью, а песком. Посмотрев очередной ролик о рисовании песком, я решила, нельзя ли научиться рисовать, используя железные опилки и магнит. Я искала информацию в Интернете, в литературе такой способ рисования, но нигде не нашла нужную информацию. В этом состоит актуальность моей темы.
Предметом моего изучения является магнит и его свойства, объектом – рисунки с железными опилками и магнитом.
Цель моего исследования: изучить свойства магнита, сконструировать прибор для рисования с железными опилками и магнитом, сфотографировать полученные таким способом рисунки.
Гипотеза: я считаю, если я хорошо узнаю свойства магнита, то я смогу рисовать магнитом и железными опилками также хорошо, как краской и кисточкой.
Задачи:
1. Изучить литературу о магнитах.
2. Сконструировать прибор для рисования с железными опилками и магнитом.
3. Научиться рисовать железными опилками и магнитом.
В своей работе, чтобы доказать выдвинутую гипотезу, я познакомилась с литературой о магнитах 1,2,3,4, их свойствах, сконструировала прибор для рисования и получила рисунки.
«Любящий» камень»
|
В старину был пастух; звали его Магнис. Пропала у Магниса овца. Он пошел в горы искать. Пришел на одно место, где одни голые камни. Он пошел по этим камням и чувствует, что сапоги на нем прилипают к этим камням. Он потрогал рукой — камни сухие и к рукам не липнут. Пошел опять — опять сапоги прилипают. Он сел, разулся, взял сапог в руки и стал трогать им камни. Тронет кожей и подошвой — не прилипают, а как тронет гвоздями, так прилипнет. Была у Магниса палка с железным наконечником. Он тронул камень деревом — не прилипает; тронул железом — прилипло так, что отрывать надо. Магнис рассмотрел камень,— видит, что похож на железо, и принес куски камня домой. С тех пор узнали этот камень и прозвали его магнитом. Л.Н.Толстой «Магнит» |
Такое поэтическое название дали китайцы естественному магниту. Любящий камень (тшу-ши), – говорят китайцы, – притягивает железо, как нежная мать привлекает своих детей.
Если говорить упрощенно, то магнит (рис.1.) - это тело, которое умеет притягивать железо. Или: магнит - это объект, сделанный из определенного материала, который Рис.1
создает магнитное поле.
Магниты состоят из миллионов молекул, объединенных в группы, которые называются доменами. Каждый домен ведет себя как минеральный магнит, имеющий северный и южный полюс. При одинаковой направленности доменов их сила объединяется, образуя более крупный магнит. Железо имеет множество доменов, которые можно сориентировать в одном направлении, т.е. намагнитить. Домены в пластмассе, резине, дереве и остальных материалах находятся в беспорядочном состоянии, их магнитные поля разнонаправлены и потому эти материалы не могут намагничиваться 3
Каждый магнит имеет, по крайней мере, один " северный " (N) и один " южный " (S) полюс. Ученые условились, что линии магнитного поля выходят из "северного" конца магнита и входят в "южный" конец магнита. Если вы возьмете кусок магнита и разломите его на два кусочка, каждый кусочек опять будет иметь "северный" и "южный" полюс (рис. 2.). Если вы вновь Рис.2
разломите получившийся кусочек на две части, каждая часть опять будет иметь "северный" и "южный" полюс. Неважно, как малы будут образовавшиеся кусочки магнитов – каждый кусочек всегда будет иметь "северный" и "южный" полюс. Невозможно добиться, чтобы образовался магнитный монополь ("моно" означает один, монополь – один полюс), то есть кусок с одним полюсом.
Существуют три основных вида магнитов2,3,4:
-
-
постоянные (природные) магниты;
-
2) временные магниты;
3) электромагниты.
Природные магниты, называемые магнитной рудой, образуются, когда руда, содержащая железо или окиси железа, охлаждается и намагничивается за счет земного магнетизма. Постоянные магниты обладают магнитным полем при отсутствии электрического тока, так как их домены постоянно ориентированы в одном направлении.
Временные магниты — это магниты, которые действуют как постоянные магниты только тогда, когда находятся в сильном магнитном поле, и теряют свой магнетизм, когда магнитное поле исчезает. В качестве примера можно привести скрепки и гвозди, а также другие изделия из «мягкого» железа.
Электромагниты представляют собой металлический сердечник с индукционной катушкой, по которой проходит электрический ток.
Одноименные магнитные полюса отталкиваются, разноименные – притягиваются.
Увидеть… невидимое
Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты. Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но магнитное поле можно нарисовать.
Насыпаем на стекло железную стружку и снизу положим магнитный брусок. Слегка постучим по стеклу. Стружка будет перемещаться, образовывая дуги вокруг полюсов магнита. Рисунок, который образует стружка - это рисунок линий магнитного поля магнитного бруска.
|
Рис. 3 Магнитное поле подковообразного магнита |
Рис. 4 Магнитное поле плоского магнита |
|
Рис. 5 Магнитное поле двух магнитов с разными полюсами |
Рис. 6 Магнитное поле двух магнитов одинаковыми полюсами |
|
Рис. 7. Другие рисунки магнитного поля |
|
Мои работы
У каждого художника для рисования имеются инструменты и приспособлении: кисти, краски, бумага, холст. Для рисования с железными опилками я изготовила прибор. Мне понадобились следующие детали (рис. 8-11):
|
1) две стеклянные пластинки и палочки (я взяла палочки от чупа чупса или трубочки из газеты) (Рис.8) |
2) железные опилки (Рис.9) |
|
3) ситечко для железных опилок (Рис.10) |
4) магниты (Рис.11) |
Между стеклянными пластинами я насыпала железные опилки, сверху (или снизу) я перемещала магнит, и превращала свою фантазию в рисунок.
В таблице 1. приведены мои рисунки, и что же увидели в этих рисунках мои одноклассники. Таблица 1.
Мои одноклассники тоже попробовали рисовать на моем приборе. Они были в восторге от такого художества: им очень понравилось наблюдать за поведением железных опилок, угадать контур изображения на рисунке, возможность фантазировать. В таблице 2 приведены рисунки моих одноклассников. Таблица 2
|
Бабочка |
Дерево (взрыв, извержение вулкана) |
|
Девятый вал Ветер |
Горные вершины На опушке леса |
Я поняла, что рисунки будут смотреться интереснее, если их сфотографировать в проходящем свете. Цвет рисунка получается более насыщенным, очень хорошо видны мелкие детали, направление перемещения железных опилок.
|
Хорек Лист (перо0 |
Анютины-глазки Взрыв |
Заключение.
Рисовать железными опилками намного сложнее, чем песком или красками: неловкое движение магнитом приводит к изменению расположения железных опилок, моментально изменяется контур рисунка. Рисовать придуманным способом мне понравилось. Это хорошая забава не только для младших школьников, но и для взрослых, так как успокаивает нервную систему, развивает фантазию, воображение. Мои одноклассники высоко оценили идею такого прибора, с удовольствием рассматривали мои рисунки, рисовали свои.
Литература
1. . Перельман Я. И. "Занимательная физика". Книга 2.
http://modernlib.ru/books/perelman_yakov_isidorovich/zanimatelnaya_fizika_kniga_2/read/
2. Тайны магнита. http://class-fizika.narod.ru/8_m.htm
3. Что такое магнит? http://allforchildren.ru/why/whatis37.php
4 Элементы http://elementy.ru/email/27799/Iz_chego_sdelan_magnit