Il est pas un oiseau, un avion ou même Superman; il est un train de balle. Un train de maglev léviter au-dessus du sol et est propulsé à des vitesses allant jusqu'à 300 miles par heure par de puissants électroaimants supraconducteurs. Expérimenter avec des modèles de maglev et d'autres projets de lévitation magnétique est un bon moyen pour les enfants à apprendre sur le magnétisme et l'électricité.
Flottant Paper Clips
Ferromagnétisme est une force naturelle créée par le mouvement des électrons. Dans la plupart des éléments les électrons spinning sont jumelés avec d'autres électrons se déplaçant en sens inverse. Certains métaux tels que le fer, ont la majorité de leurs électrons se déplaçant dans la même direction. Cela crée un champ de lignes de force magnétique qui peut être démontrée en utilisant la limaille de fer et d'un aimant permanent. Les métaux qui sont attirés par un champ magnétique sont appelés métaux ferromagnétiques, selon la Georgia State University.
Une façon de démontrer l'attrait des métaux à un champ magnétique est de faire l'expérience de trombone flottante. L'étudiant attache un aimant permanent à un support en métal monté sur une étagère ou une boîte. Il ou elle sera ensuite attacher un morceau de ficelle à un trombone et le placer sous l'aimant. L'aimant provoque le trombone de se lever et flotter à la fin de la chaîne. Les enfants peuvent tester la force de l'attraction magnétique en tirant sur la corde pour voir à quelle distance de l'aimant le trombone flottera.
Lévitation diamagnétique
Diamagnetism est répulsion magnétique. Graphite, certains métaux tels que le plomb et le bismuth et presque tous les matériaux organiques sont diamagnétique car ils repoussent les forces magnétiques. Tout matériau organique présente une force diamagnétique faible qui repousse le magnétisme. Une expérience qui démontre graphiquement cette utilise une grenouille vivante suspendue au-dessus d'un électro-aimant puissant, selon le laboratoire magnétique à haut champ.
Les enfants peuvent démontrer la répulsion diamagnétique par la construction d'un projet pour faire léviter un petit aimant de terre rare entre deux plaques de graphite. Vous pouvez acheter les pièces pour le projet en kit ou construire votre propre. Deux morceaux de graphite pyrolytique sont montés sur un châssis en bois et une série d'aimants annulaires peu coûteux sont suspendus sous eux pour contrer la force de la pesanteur sur l'expérience. Un petit aimant de terre rare est ensuite placé entre les plaques de graphite où il va flotter car il est repoussé par le graphite.
Crayons flottant
Un projet simple pour démontrer sustentation magnétique utilise six aimants annulaires, un crayon et la pâte à modeler. Demandez aux enfants de joindre quatre des aimants annulaires sur une surface plane avec la pâte à modeler. Assurez-vous que les aimants sont espacés d'une distance égale et possèdent la même polarité vers le haut.
Deux aimants annulaires sont placés sur le crayon pour qu'ils soient à la même distance que les deux paires d'aimants sur la surface plane. Joindre une carte à jouer à la table derrière les aimants avec un peu d'argile de sorte que le point de crayon peut reposer contre elle. Les enfants peuvent maintenant placer le crayon au-dessus des aimants annulaires et regarder comme il lévite au-dessus du plateau de table.
Lévitation modèles de train
Des champs magnétiques de même polarité se repoussent mutuellement. Si vous placez les pôles Nord de deux aimants près de l'autre ils vont repousser les uns des autres. Un concept similaire est utilisé dans les trains maglev de l'Europe, le Japon et la Chine.
Les enfants peuvent construire leurs propres trains modèle Maglev utilisant des aimants de bande, bande de PTFE et de mousse de polystyrène. Les bandes aimants sont collées sur un morceau de mousse de polystyrène avec la même polarité vers le haut et la piste est entourée de murs de plus de mousse de polystyrène. Le train est un morceau de mousse à aimants permanents collés sur le fond avec la même polarité, orientés vers le bas que la piste est orientée vers le haut. Placez le train vers le bas sur la piste et lui donner une légère poussée pour le faire glisser vers le bas de la piste. Le ruban PTFE le long des murs rend la glissière de train plus en douceur.