VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Магнит и его тайны
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Недавно у меня появились магниты, с которым очень интересно играть, притягивать к ним разные предметы. Я заметил, что магнит действует не на все предметы одинаково.
Мне стало интересно узнать, какие тайны хранит в себе магнит, какая сила притягивает предметы к магниту. Так же захотелось выяснить, как люди используют магниты в своей жизни.
Цель: узнать природу свойств магнитной силы.
Гипотеза:
- может быть, магнит обладает волшебной силой притягивания предметов;
- допустим, что способность притягивать предметы это природное явление
Задачи:
- Выяснить, что такое магнит и магнитная сила.
- Изучить свойства магнита и способность воздействия на другие предметы.
- Выяснить, каким образом люди используют магниты в жизни.
- Сделать вывод по результатам работы.
Объект изучения – магнит.
Предмет изучения – свойства магнитов.
Методы исследования:
- изучение литературы
- работа с энциклопедией и Интернетом
- эксперименты
Основная часть
Легенда про магнит.
Существует одна старинная легенда про магнит.(Приложение 1)
В давние времена на горе Ида пастух по имени Магнис пас овец. Он заметил, что его сандалии, подбитые железом, и деревянная палка с железным наконечником липнут к черным камням, которые в изобилии валялись под ногами. Пастух перевернул палку наконечником вверх и убедился, что дерево не притягивается странными камнями. Снял сандалии и увидел, что босые ноги тоже не притягиваются. Магнис понял, что эти странные черные камни не признают никаких других материалов, кроме железа. Пастух захватил несколько таких камней домой и поразил этим своих соседей. От имени пастуха и появилось название «магнит».
На самом деле, более 2000 лет тому назад, древние греки узнали о существовании магнетита – минерала, который в состоянии притягивать железо. Магнетит назвали так в честь древнего турецкого города Магнесия где этот минерал нашли.
Что такое магнит?
Магнит - это тело, обладающее магнитным полем. В природе магниты встречаются в виде кусков камня - магнитного железняка (магнетита). Он может притягивать к себе другие такие же камни. На многих языках мира слово "магнит" значит просто "любящий" – так сказано о его способности притягивать к себе.
Магниты бывают естественными и искусственными. Естественные (или природные) магниты это куски магнитного железняка. Самый крупный известный естественный магнит находится в Тартуском университете. Его масса 13 кг, а подъемная сила 40 кг.
Искусственные магниты это магниты созданные человеком. Так называемые “порошковые” магниты (из железа, кобальта и некоторых других добавок) .
Магнитная сила – сила, с которой предметы притягиваются к магниту. Свойства магнитов часто кажутся, чуть ли не волшебством.
Чтобы узнать больше о свойствах магнита я провел несколько опытов.
Практическая работа
Опыт №1
От чего зависит сила магнита?_(Приложение 2)___________
Я взял три магнита разной формы (подкова, круг, брусок) и разного размера.
Металлические предметы (гвоздики, монеты, скрепки) разложил в пластиковые тарелки, разделив по группам.
Далее подносил по очереди магниты к разным тарелкам и считал, сколько однотипных предметов сможет поднять каждый магнит.
Результаты опыта представлены в таблице:
|
Тип магнита |
Гвозди |
Монеты |
Скрепки |
Всего поднято предметов |
|
Круглый магнит |
3 |
2 |
13 |
18 |
|
Подкова |
3 |
4 |
24 |
31 |
|
Брусок |
2 |
3 |
19 |
24 |
В результате было установлено, что один магнит поднимает больше предметов, чем другие.
Вывод:
Форма и размер магнита влияет на его силу. Подковообразные магниты сильнее прямоугольных, те, в свою очередь, сильнее, чем круглые. Среди магнитов, имеющих одну форму, сильнее будет магнит большего размера.
Опыт №2
Всё ли притягивают магниты? (Приложение 3)
Это я выяснил в результате проведения следующего опыта:
Я взял предметы из железа, стали, золота, серебра и алюминия.
Поднёс магнит по очереди ко всем предметам. Затем поднёс магнит к поверхности холодильника, шкафа, стене, оконному стеклу.
В результате установил, что некоторые металлические предметы притягиваются к магниту, а некоторые не испытывают его притяжения. Предметы из золота, серебра и алюминия, так же как стекло и пластмасса не реагируют на магнит. К железной поверхности больших размеров магнит притягивается сам, будучи более легким.
Вывод:
Магниты обладают способностью притягивать предметы из железа или стали, и некоторых других металлов. Предметы из золота, серебра и алюминия,
так же как стекло и пластмасса не реагируют на магнит.
Опыт №3
Может ли магнитная сила действовать сквозь воду? (Приложение 4)
Для проведения опыта мне потребовались: магнит, стеклянный стакан, скрепка, вода.
В стакан с водой я бросил скрепку. Прислонил магнит к стенке стакана на уровне скрепки. И после того, как она приблизилась к стенке стакана, медленно двигал магнит по стенке вверх. Скрепка перемещалась вместе с магнитом и поднялась вверх вместе с магнитом, пока не поднялась на поверхность воды. Таким образом, ее можно легко достать, не замочив рук.
Вывод:
Магнитная сила действует и сквозь стекло и сквозь воду. Если бы стенки стакана были железными или стальными, скрепка все равно передвигалась бы, но слабее, потому что часть магнитной силы поглотила бы стенка стакана.
А что касается окраски магнитов в красно-синий цвет - то это не просто так. Между прочим, у любого магнита два полюса: северный и южный, названные так по географическим полюсам Земли, на которые они указывают. Так вот, северный полюс всегда окрашен в красный цвет, а южный - в синий.
Опыт №4
Магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.
(Приложение 5)
Для этого опыта, я поместил в пробирки магниты, поставив их одинаковыми полюсами – магниты отталкивались друг от друга. Когда я повернул один из магнитов другим полюсом, магниты притянулись.
Это происходит потому, что полюсы каждого магнита имеют противоположные знаки (положительный и отрицательный). Полюсы противоположных знаков притягиваются; одинаковых – отталкиваются.
Вывод: магниты с одинаковыми полюсами отталкиваются, а с разными притягиваются.
Самые интересные факты о магнитах
Первый факт: по мнению ученых, птицы - это единственные в мире существа, которые могут видеть и чувствовать магнитные поля Земли. Именно эта способность помогает им не сбиться с дороги при поиске дома на больших расстояниях полета.
Второй факт: женщина, которую до сих пор считают красивейшей в истории мира - Царица Клеопатра, носила украшения, которые содержали в себе магнит, чтобы отсрочить свое старение.
Третий факт: Земля представляет собой гигантский магнит, который удерживает все вокруг на ней и создает силу притяжения.
Применение магнитов в жизни людей
В современноммире магниты можно встретить везде. Магниты используются в телефоне, телевизоре, наушниках, компьютере, банковских картах. Магнит используют в технике, они помогают поднимать тяжелые грузы на заводах. Сейчас, благодаря своей способности притягивать предметы под водой магниты используются при строительстве и ремонте подводных сооружений.
Свойства магнитов отталкиваться используют на железных дорогах в Китае и Японии. Некоторые скоростные поезда не имеют колес: внутри поезда и на рельсах устанавливаются мощные магниты, которые повернуты друг к другу одинаковыми полюсами. Такие поезда практически летят над рельсами и могут развивать огромные скорости.
Магнит так же широко используется в медицине для обследования и лечения больных. Это лечение больных магнита терапией.
Используется и дома: с помощью магнитов мы крепим записки на холодильник , магнитные крепления есть на дверцах шкафов, сумках. Есть магнитные игры, например, магнитные пазлы, магнитный футбол.
Если вдруг магниты перестанут работать, то мы сразу же это почувствуем, поэтому у меня возник вопрос: может ли магнит потерять свою силу или она у него навсегда? Чтобы ответить на этот вопрос я и дальше буду изучать магниты.
Заключение
В ходе выполнения этой работы я узнал:
1.Форма и размер магнита влияет на его силу.
2.Магниты обладают способностью притягивать предметы из железа или стали и некоторых других металлов.
3.Магнитная сила может проходить через предметы или вещества.
4. Магниты могут не только притягиваться, но и отталкиваться.
5.Свойства магнитов люди научились использовать в своих целях.
Таким образом, подтвердилась моя гипотеза, что способность магнита притягивать предметы это не волшебство, а природное явление.
Список использованных источников
Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И. Мотылевой. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006. – 260 с.
Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Том 7 – Москва, 1994.
Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика / Сост. А.А. Леонович; Под общ. ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО «Издательство АСТ-ЛТД», 1998. – 480 с.
dic.academic.ru›dic.nsf/enc_colier/5789/МАГНИТЫ
Приложение 1.
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5