Non è un uccello, un aereo o persino un Superman; è un treno proiettile. Un treno a levitazione magnetica levita dal suolo e viene spinto a velocità fino a 300 miglia all'ora da potenti elettromagneti superconduttori. Sperimentare con i modelli maglev e altri progetti di levitazione magnetica è un buon modo per i bambini di apprendere il magnetismo e l'elettricità.
Clip di carta galleggianti
Il ferromagnetismo è una forza naturale creata dal movimento degli elettroni. Nella maggior parte degli elementi gli elettroni rotanti sono accoppiati con altri elettroni che si muovono in direzione opposta. Alcuni metalli, come il ferro, hanno la maggior parte dei loro elettroni che si muovono nella stessa direzione. Questo crea un campo di linee di forza magnetica che può essere dimostrato usando limature di ferro e un magnete permanente. I metalli che sono attratti da un campo magnetico sono chiamati metalli ferromagnetici, secondo la Georgia State University.
Un modo per dimostrare l'attrazione dei metalli in un campo magnetico è fare l'esperimento di graffette galleggianti. Lo studente attacca un magnete permanente su una staffa metallica montata su un ripiano o una scatola. Lui o lei legherà quindi un pezzo di spago a una graffetta e lo posizionerà sotto il magnete. Il magnete fa alzare la graffetta e galleggiare all'estremità della corda. I bambini possono testare la forza dell'attrazione magnetica tirando la corda per vedere quanto lontano dal magnete galleggia la graffetta.
Levitazione diamagnetica
Il diamagnetismo è repulsione magnetica. La grafite, alcuni metalli come il piombo e il bismuto e quasi tutti i materiali organici sono diamagnetici perché respingono le forze magnetiche. Tutto il materiale organico mostra una debole forza diamagnetica che respinge il magnetismo. Un esperimento che dimostra graficamente questo utilizza una rana viva sospesa su un potente elettromagnete, secondo l'High Field Magnetic Laboratory.
I bambini possono dimostrare repulsione diamagnetica costruendo un progetto per far levitare un piccolo magnete di terre rare tra due piastre di grafite . Puoi acquistare le parti per il progetto come kit o costruirti da solo. Due pezzi di grafite pirolitica sono montati su un telaio di legno e una serie di magneti ad anello economici sono sospesi al di sotto di essi per contrastare la forza di gravità dell'esperimento. Un piccolo magnete di terre rare viene quindi posto tra le piastre di grafite dove galleggerà come viene respinto dalla grafite.
Matite mobili
Un semplice progetto per dimostrare la levitazione magnetica utilizza sei magneti ad anello , una matita e un po 'di argilla da modellare. Chiedi ai bambini di attaccare quattro magneti ad anello su una superficie piana con un po 'di argilla da modellare. Assicurati che i magneti siano distanziati ad uguale distanza e abbiano la stessa polarità rivolta verso l'alto. Due magneti ad anello sono posizionati sulla matita in modo che si trovino alla stessa distanza delle due coppie di magneti sulla superficie piana. Attaccare una carta da gioco sul piano del tavolo dietro i magneti con un po 'di argilla in modo che il punto della matita possa appoggiarsi contro di esso. I bambini possono ora posizionare la matita sopra i magneti ad anello e guardare mentre levita sopra il piano del tavolo.
Modelli di treni levitanti
Campi magnetici della stessa polarità si respingono a vicenda. Se posizionate i poli nord di due magneti uno vicino all'altro, si allontaneranno l'uno dall'altro. Un concetto simile è in uso nei treni a levitazione magnetica di Europa, Giappone e Cina.
I bambini possono costruire i propri treni maglev modello utilizzando alcuni magneti a striscia, nastro in PTFE e polistirene espanso. I magneti sono fissati su un pezzo di polistirolo espanso con la stessa polarità rivolta verso l'alto e la pista è circondata da pareti fatte di più polistirene espanso. Il treno è un pezzo di schiuma con magneti permanenti incollati sul fondo con la stessa polarità rivolta verso il basso quando la pista è rivolta verso l'alto. Posiziona il treno sopra la pista e dargli una leggera spinta per farlo scivolare lungo la pista. Il nastro in PTFE lungo le pareti fa scivolare il treno più agevolmente.
