Для чого використовується магніт

1. Велика книга експериментів для школярів/За ред. Антонелли Мейяні; Пров. з іт. Е.І. Мотильовий. - М.: ЗАТ «РОСМЕН-ПРЕС», 2006. - 260 с.

2. Цікаві досліди: Електрика та магнетизм. / М. Ді Спеціо; Пров. з англ. М. Заболотських, А. Расторгуєва. - М.: АСТ: Астрель, 2005, - 160 с.: Іл.

3. Меніян М.Г. Нові професії магніту: Кн. Для позакласу. читання М.: Просвітництво, 1985. - 144 с., Мул. – (Світ знань)

5. Перельман Я.І.. Цікава фізика. У 2-х кн. Кн. 2/ За ред. А.В. Митрофанова. - М.: Наука, 2001. - 272 с., Іл.

6. Що? Навіщо? Чому? Велика книга питань та відповідей / Пер. К. Мішиної, А. Зикової. - М.: Ексмо, 2007. - 512 с.: Іл.

7. Я пізнаю світ: Дитяча енциклопедія: Фізика / Упоряд. А.А. Леонович; За заг. ред. О.Г. Хінн. - М.: ТОВ «Видавництво АСТ-ЛТД», 2003. - 480 с.

Ця стаття є реферативним викладом основної роботи. Повний текст наукової роботи, додатки, ілюстрації та інші додаткові матеріали доступні на сайті ІІІ Міжнародного конкурсу науково-дослідних та творчих робіт учнів «Старт у науці» за посиланням: https://www.school-science.ru/0317/11/28814

Мої улюблені ігри – різні види конструктора. На день народження у 1 класі мені подарували магнітний конструктор. Нам із молодшим братом Микитою дуже подобається грати в нього. Якось ми будували замки і використовували для цього конструктор і різні предмети, і раптом я побачив, що Микита засмучений тим, що монета, якою він прикрасив башту, не магнітиться і падає. Мені стало цікаво, чому так відбувається.Раніше я вважав, що магніт притягує все металеве. Мама запропонувала мені вивчити це питання докладніше. Так і постала тема нашої дослідницької роботи.

Ціль Нашої роботи: виявити основні властивості магніту.

Завдання:

• вивчити літературу з цієї теми;
• експериментальним шляхом виявити властивості магніту;
• виготовити власні ігри за допомогою магнітів.

Ми висунули таку гіпотезу: якщо ми знатимемо властивості магніту, то область його застосування розшириться.

Об'єкт вивчення: магніт.

Предмет вивчення: властивості магніту

Методи: теоретичний, дослідно-експериментальний

Практична значимість: цю роботу можна використовуватиме пояснення властивостей магніту, практично виготовлені ігри можна використовуватиме розвитку уваги, уяви, мислення, дрібної моторики.

Актуальність обраної теми у тому, що у процесі експериментування ми пізнали деякі особливості навколишнього світу. Отримана інформація надалі може стати в нагоді мені в конструюванні, при вивченні фізики в середній школі, виготовлені ігри ми використовуємо для розваги.

Слово "магніт" всім відоме з дитинства. Ми звикли до магніту і часом навіть не підозрюємо, скільки магнітів довкола нас. У наших квартирах десятки магнітів: у колонках, магнітофонах, у годинниках, у пластикових картах. Самі ми - теж магніти: біоструми, що поточні в нас, народжують навколо нас химерний візерунок магнітних силових ліній. Земля, де ми живемо, – це гігантський магніт.

Магніт - це тіло, що має магнітне поле. Магнітна сила – сила, з якою предмети притягуються до магніту. У природі магніти зустрічаються як шматків каменя – магнітного залізняку (магнетита).Він може притягувати до себе інші такі ж камені. Багато мовами світу слово «магніт» означає просто «люблячий» – так сказано про його здатність притягувати до себе.

Магніти бувають природними та штучними. Природні магніти виточують із шматків магнітного залізняку. Штучні магніти можна отримати, натираючи шматком магнітного залізняку в одному напрямку залізні бруски або просто притуляючи ненамагнічений зразок постійного магніту. Цікаво, що цим способом можна отримати штучні магніти набагато сильніші за вихідні. Тіла, які тривалий час зберігають намагніченість, називаються постійними магнітами.

Найцікавіші факти про магніти:

• на думку вчених, птахи – це єдині у світі істоти, які можуть бачити та відчувати магнітні поля Землі. Саме ця здатність допомагає їм не збитися з дороги під час пошуку будинку на великих відстанях польоту.
• Земля є гігантським магнітом, який утримує все навколо на ній і створює силу тяжіння. Стрілки компаса орієнтуються магнітним полем землі.
• У листопаді 1954 року Джон Уітлі отримав патент на ідею використовувати магніт як власник легеньких предметів, таких як нотатки, записки, папір на холодильниках та інших металевих поверхнях.
• ідею щодо використання магніту на холодильнику першим вигадав Вільям Циммерман у ранніх 1970-х роках. Вільям Циммерман отримав патент на невеликі мультиплікаційні кольорові магніти, які можуть бути використані як для зручності, так і елементів декорацій.
• нині відоме хобі «колекціонування магнітів» – частково створення побутових прагматиків.Спочатку магніти набули популярності в тому, що використовувалися для того, щоб приховати подряпини та дефекти на побутовій техніці, а також для кріплення різноманітних нотаток та нагадувань.
• за даними опитувань «РОМИР Моніторинг», проведених 2007 року, 86% опитаних прикрашають свій холодильник у той чи інший спосіб. У тому числі 78% мають деяку колекцію магнітів.
• світовий рекорд за кількістю магнітів на холодильник належить Луїзі Грінфарб, яка мешкає в Хендерсоні, штат Невада, США. На сьогоднішній день у Луїзи в колекції є понад 40 000 магнітів. Луїза називає себе «магнітною леді».
• існує музей Гіннеса в Голлівуді, в якому представлено понад 7000 магнітів (частина колекції Луїзи Грінфарб).

Історія відкриття та вивчення магнітів

Існує одна старовинна легенда про магніт, вона говорить про пастуха на ім'я Магнус. Він знайшов одного разу, що залізний наконечник його палиці та цвяхи чобіт притягуються до чорного каменю. Цей камінь стали називати «камнем Магнуса» або просто «магнітом», за назвою місцевості, де видобували залізняк (пагорби Магнезії в Малій Азії). Таким чином, за багато століть до нашої ери було відомо, що деякі кам'яні породи мають властивість притягати шматки заліза.

Насправді, понад дві тисячі років тому давні греки дізналися про існування магнетиту – мінералу, який може притягувати залізо. Магнетит завдячує своєю назвою древньому турецькому місту Магнесія, де цей мінерал знайшли давні греки. Зараз це місто називається Маніза, і там досі зустрічаються магнітні камені. Шматочки знайденого каміння називають магнітами або природними (природними) магнітами.Згодом люди навчилися самі виготовляти магніти, намагнічуючи шматки заліза.

У Росії її магнітну руду знайшли на Уралі. Понад 300 років тому місцеві мисливці дивувалися, що підкови коней притягуються до землі та вважали це місце проклятим. А в 1720 році почався видобуток залізняку з гори Магніт.

Магніт - це тіло, здатне притягувати залізо, сталь, нікель та деякі інші метали.

Слово "магніт" походить від назви провінції Магнезія (у Греції), мешканців якої звали магнетами. Так стверджував Тіт Лукрецій Кар у своїй поемі "Про природу речей". Про магніті в тому чи іншому зв'язку писали до нашої ери Піфагор, Гіппократ, Платон, Епікур, Аристотель, Лукрецій.

У 1269 р. П'єр Перегрін з Марікурта написав книгу «Листи про магніт», в якій зібрав багато відомостей про магніт, що накопичилися до нього і відкриті їм особисто. Перегрін вперше говорить про полюси магнітів, про тяжіння різноїменних полюсів та відштовхування однойменних, про виготовлення штучних магнітів шляхом натирання заліза природним магнітом, про проникнення магнітних сил через скло та воду, про компас.

У 1600 р. вийшла книга «Про магніт, магнітні тіла і про великий магніт - Землі. Нова фізіологія, доведена безліччю аргументів та дослідів» англійського лікаря Вільяма Гільберта з Колчестера. Гілберт відкрив, що при нагріванні магніту вище деякої температури його магнітні властивості зникають, що коли наближають до одного полюса магніту шматок заліза, інший полюс починає притягувати сильніше. Гільберт також відкрив, що предмети з м'якого заліза, які протягом тривалого часу лежать нерухомо, набувають намагніченості у напрямку північ – південь.Процес намагнічування прискорюється, якщо по залізу постукувати молотком.

Область застосування магнітів

Магніти оточують нас постійно. Ми помітили, що магнітна сила використовується і вдома, і в школі: за допомогою магнітів ми кріпимо записки на холодильник вдома, а в школі кріплять плакати до дошки; магнітні кріплення є на дверцятах шаф, сумках, дверях, чохлах для телефонів.

Представники різних наук враховують магнітні поля у своїх дослідженнях: фізик вимірює магнітні поля атомів та елементарних частинок, астроном вивчає роль космічних полів у процесі формування нових зірок, геолог за аномаліями магнітного поля Землі шукає поклади магнітних руд.

Магніти широко використовуються у секторі охорони здоров'я. Як місцевий зовнішній засіб і як амулет магніт мав великий успіх у китайців, індусів, єгиптян, арабів, греків, римлян і т.д. Про його лікувальні властивості згадують у своїх працях філософ Аристотель та історик Пліній. У другій половині XX століття широко поширилися магнітні браслети, які благотворно впливають на хворих з порушенням кров'яного тиску (гіпертонія і гіпотонія).

Існують електромагнітні вимірювачі швидкості руху крові, мініатюрні капсули, які за допомогою зовнішніх магнітних полів можна переміщати кровоносними судинами, щоб розширювати їх, брати проби на певних ділянках шляху або, навпаки, локально виводити з капсул різні медикаменти. Широко поширений магнітний метод видалення металевих частинок з ока.

Магніти також широко використовуються в магнітній терапії, включаючи магнітні пояси, масажери, матраци і т.д. p align="justify"> Медичні установи використовують методи магнітного резонансу для сканування різних органів в організмі.

Крім постійних магнітів використовують і електромагніти. Їх також застосовують для широкого спектра проблем у науці, техніці, електроніці, медицині (нервові захворювання, захворювання судин кінцівок, серцево-судинні захворювання тощо).

Зараз завдяки своїй здатності притягувати предмети під водою магніти використовуються при будівництві та ремонті підводних споруд. Завдяки властивості магнітів впливати на відстані та через розчини, їх використовують у хімічних та медичних лабораторіях, де потрібно перемішувати стерильні речовини у невеликих кількостях.

Раніше використовували лише природні магніти – шматочки магнетиту, нині більшість магнітів – штучні. А найсильніші з них – електромагніти, які використовують на підприємствах. Вони використовуються в такому промисловому устаткуванні як сепаратори, залізовідділювачі, конвеєри та зварювальні пристрої.

Кредитні, дебетові, банківські картки мають магнітні смужки, з одного боку, здійснюють доступом до інформації про особистість, його рахунку, до відкриття магнітного замку тощо.

У циліндрових замках деяких моделей використовуються магнітні елементи. Замок і ключ забезпечені кодовими наборами постійних магнітів. Коли в замкову щілину вставляється правильний ключ, він притягує і встановлює в потрібне положення внутрішні магнітні елементи замку, що дозволяє відкрити замок.

Магніти використовуються в динаміках, жорстких дисках, а також в акустичних системах, гучномовцях та мікрофонах. Двигуни та генератори також працюють з використанням магнітів. Побутова техніка, телефони, телебачення, холодильники, насоси для води та ін. - Також використовують магніти.

Магніти використовуються в ювелірних виробах, таких як браслети, сережки, кулони та намиста.

Інші приклади використання магнітів - інструменти, іграшки, компаси, спідометри автомобільні і т.д. Магніт необхідний проведення струму по проводам. Потяги на магнітній підвісці розвивають більшу швидкість.

Магніти також застосовуються у ветеринарній практиці для лікування тварин, які часто разом із кормом заковтують металеві предмети. Ці предмети можуть пошкодити стінки шлунка, легені чи серце тварини. Тому перед годівлею фермери за допомогою магніту очищають їжу.

Ще цікавіша та корисна служба, яку несе магніт у сільському господарстві, допомагаючи землеробу очищати насіння культурних рослин від насіння бур'янів. Бур'яни мають ворсисте насіння, що чіпляється за шерсть тварин, що проходять повз них і завдяки цьому поширюються далеко від материнської рослини. Цією особливістю бур'янів, що виробилася у них протягом мільйонів років боротьби за існування, скористалася сільськогосподарська техніка для того, щоб відокремити за допомогою магніту шорстке насіння бур'янів від гладкого насіння таких корисних рослин, як льон, конюшина, люцерна.

Якщо засмічене насіння культурних рослин обсипати залізним порошком, то крупинки заліза щільно обліплять насіння бур'янів, але не пристануть до гладкого насіння корисних рослин. Потрапляючи потім у поле дії досить сильного електромагніту, суміш насіння автоматично поділяється на чисте насіння і на бур'ян: магніт виловлює із суміші все те насіння, яке обліплене залізною тирсою.

Найпростіший висновок, який можна зробити з вище сказаного - немає області прикладної діяльності людини, де б не застосовувалися магніти.

Експеримент "Чи існує магнітне поле?"

Обладнання: 2 магніти у вигляді підкови, металева тирса, картон.

Хід експерименту: Ми насипали металеву тирсу на лист картону і розподілили його тонким рівним шаром, потім знизу, під листом картону приклали 2 магніти. Тирса стала змінювати своє місце розташування залежно від того, де знаходилися магніти.

Висновок: Магнітне поле не є видимим, але воно існує.

Експеримент "Як взаємодіють магніти?"

Обладнання: 2 плоскі магніти, 2 вагончики з магнітами.

Хід експерименту: Ми підносили магніти один до одного однойменними кінцями та різноіменними. Аналогічно підсували один до одного вагончики із магнітами.

Висновок: Одноіменні магніти відштовхуються, а різноіменні притягуються.

Експеримент «Який вплив магнітного поля на стрілку компаса?»

Устаткування: компас, плоский магніт.

Хід експерименту: Ми спостерігали за стрілкою компаса. У статичному стані вона показує один і той же напрямок: північ – південь. Потім ми піднесли до компасу магніт. Стрілка компаса притягується магнітом і свідчить про нього.

Магнітне поле впливає на стрілку компаса. Стрілка компаса змінює свій напрямок і вказує на магніт.

Експеримент "Чи всі тіла притягують магніти?"

Обладнання: 2 магніти, неметалеві предмети: губка, пластмаса, папір, картон, дерево, гума, тканина; металеві предмети: золото, срібло, залізо; монети різної гідності: 5 копійок, 10 копійок, 50 копійок, 1 рубль, 2 рублі, 5 рублів, 10 рублів.

Хід експерименту: По черзі ми підносили магніт до кожного матеріалу і перевіряли, чи його магніт притягує.

Висновок: Магніт не притягує неметалічні предмети, а металеві притягує не все: магніт притягує предмети із заліза, а срібло та золото не притягує. Магніт притягнув монети 5 копійок, 10 копійок, 2 рублі, 10 рублів, а монети 50 копійок, 1 рубль, 5 рублів не притягнув (див. повний текст роботи. Додаток 1).

Експеримент «Чи залежить від площі поверхні магніту сила його тяжіння?»

Обладнання: 2 магніти різного розміру, металева тирса, скріпки, гайки, болти.

Хід експерименту: Спочатку ми взяли металеву тирсу і піднесли до них 2 магніти: один діаметром 12 мм, інший діаметром 18 мм. Ми побачили, скільки металевої тирси притягнув великий магніт, а скільки – маленький. Потім ми підносили ці 2 магніти по черзі до металевих скріпок, гайок і болтів. Ми підрахували скільки предметів притягнув кожен магніт (Див. Додаток 2).

Висновок: магніт більшого діаметра притягує більшу кількість металевих предметів.

Експеримент «Чи залежить сила тяжіння від відстані між тілами?»

Обладнання: магніти різного розміру, лінійка, металева скріпка.

Хід експерименту: Ми поклали металеву скріпку на лінійку поруч із позначкою «0» і брали магніти різного розміру, поступово підносили їх до скріпки, щоб дізнатися, чи вони з однакової відстані почнуть її притягувати. Маленький магніт притяг скріпку з відстані 2 мм, а великий з відстані 7 мм.

Висновок: Магніти притягують навіть з відривом. Чим більший магніт, тим більше сила тяжіння і тим більша відстань, на якій магніт впливає.

Експеримент "Чи може магнітна сила проходити через предмети?"

Обладнання: магніт, металеві скріпки, папір, картон, тканина, скло, пластмаса, дерево, скляна склянка, вода, металеві скріпки.

Хід експерименту: Ми поміщали металеві скріпки почергово на папір, картон, тканину, скло, пластмасу, дерево, а під матеріалом вели магнітом, щоб перевірити, чи діє магнітна сила через різні матеріали. Потім ми налили у склянку води. Ми опустили у воду скріпку та спробували дістати її за допомогою магніту. У нас це вийшло.

Висновок: Магнітна сила може проходити через різні предмети, зокрема, через папір, картон, тканину, пластмасу, дерево, скло, зокрема скляну склянку з водою.

Виготовлення магнітних ігор

Друга частина моєї практичної роботи на тему дослідження – це виготовлення власних ігор із застосуванням магнітів. Таких ігор вже існує безліч. Наприклад, у нас є такі ігри, як "Дартс", "Рибалка", "Лабіринт", "Залізниця", "Конструктор".

У мене з'явилося кілька ідей щодо виготовлення ігор. У своїй роботі я реалізував три ідеї.

Гра «Квіткова галявина»

За допомогою картону, кольорового паперу, кольорових картинок, клею та магнітів я виготовив гру «Квіткова галявина». За допомогою цієї гри можна показувати маленьким дітям, як метелик перелітає з квітки на квітку, як сонечко повзає по галявині. Ця гра розвиває дитячу уяву, дрібну моторику.

За допомогою картону, кольорового паперу, кольорових зображень героїв, клею та магнітів я виготовив гру «Ріпка». Ця гра полягає в інсценуванні казки «Ріпка». За допомогою магнітів, прикріплених до героїв, з'явилася можливість переміщати героїв та показати цю казку у русі.Гра розвиває у дітей просторову уяву та увагу, дрібну моторику.

За допомогою картону, фарб, пензлика, фломастерів, клею, двох машинок та магнітів я виготовив гру «Гонки». У цій грі має бути 2 учасники. Кожному учаснику дається гоночна машинка з магнітом та магніт. Обидві машини виставляються на старт і по команді, не чіпаючи машини руками, а тільки за допомогою магнітів, що рухаються під трасою, учасники ведуть свою машину до фінішу. Ця гра розвиває уяву, увагу, мислення та дрібну моторику.