Zgłoś uwagi
Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku

Czy zastanawiało cię kiedyś, jaka tajemnicza siła ustawia igłę kompasu na linii północ–południe? Być może nie zaskoczy cię wiadomość, że ta sama siła przyciąga magnesy do drzwi lodówki. Co to za zjawisko? Spróbujmy wspólnie rozwiązać tę zagadkę.

Źródło: Anita Mowczan, licencja: CC BY 3.0. Każdy magnes, niezależnie od kształtu, ma dwa bieguny, nazywane umownie północnym i południowym
Już wiesz
  • że na lodówce można zawiesić ozdobne magnesy;

  • że magnesy przyciągają niektóre przedmioty.

Nauczysz się
  • opisywać oddziaływania magnetyczne;

  • nazywać bieguny magnetyczne magnesów;

  • opisywać oddziaływania między biegunami magnesów;

  • podawać przykłady przedmiotów, na które oddziałują magnesy.

1. Magnetyt

Pewien kamień potrafi przyciągać różne przedmioty wykonane z żelaza. Chińczycy nazwali go z tego powodu „kochającym kamieniem”. Ten minerał to magnetyt, jedna z odmian rudy żelaza.

Przyciąganie przedmiotów zachodzi dzięki oddziaływaniom nazywanym magnetycznymi. Magnesów, czyli przedmiotów, które posiadają stałe właściwości magnetyczne, używamy na co dzień: w silnikach elektrycznych, dynamach rowerowych, a nawet w zatrzaskach szafek lub przy mocowaniu narzędzi.

Źródło: Teravolt (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY 3.0. Nazwa magnetytu pochodzi od Magnezji (miasto w Azji Mniejszej), gdzie go odkryto

2. Jak oddziałują na siebie magnesy

Końce magnesów nazywamy biegunami. Każdy magnes ma dwa bieguny: północny i południowy. Na niektórych magnesach są one oznaczone dwoma kolorami (najczęściej niebieskim i czerwonym). Obejrzyjmy film, by zobaczyć, jak oddziałują na siebie bieguny magnesów. Możemy się o tym także osobiście przekonać, wykonując doświadczenie.

Film prezentujący oddziaływania między magnesami. Aktor w dłoniach trzyma dwa magnesy sztabkowe. Bierze do ręki dwa magnesy z oznaczonymi biegunami i kładzie na stole. Aktor ustawia magnesy dwoma biegunami do siebie. Magnesy odsuwają się od siebie. Aktor odwraca jeden z magnesów zbliża je do siebie na pewną odległość po czym magnesy przyciągają się wzajemnie i złączają.
Doświadczenie 1

Zbadanie, jak oddziałują między sobą magnesy.

Co będzie potrzebne
  • dwa małe plastikowe autka,

  • dwa magnesy zbliżone wielkością do autek,

  • taśma dwustronnie klejąca,

  • nożyczki.

Instrukcja
  1. Przyklej kawałkiem taśmy klejącej po jednym magnesie do każdego z autek. Magnes powinien spoczywać płasko na dachu, jeden biegun powinien znajdować się z przodu, a drugi z tyłu autka.

  2. Zbliżaj jedno autko do drugiego – co się dzieje? Następnie obróć jeden z samochodzików i ponownie zbliż jeden do drugiego. Czy magnesy przyciągają się tymi samymi, czy przeciwnymi biegunami?

Podsumowanie

Magnesy mogą się przyciągać lub odpychać. Jednakowe bieguny odpychają się, a różne – przyciągają.

3. Jak magnesy oddziałują na inne przedmioty?

Starożytny grecki uczony Tales z Miletu zauważył, że przedmioty wykonane z magnetytu oddziałują z przedmiotami zawierającymi żelazo. Przeprowadźmy prosty eksperyment, aby sprawdzić, które domowe przedmioty są przyciągane przez magnesy.

Źródło: Ernst Wallis et al (http://commons.wikimedia.org), .
Doświadczenie 2

Sprawdzenie, które przedmioty są przyciągane przez magnes.

Co będzie potrzebne
  • magnes na lodówkę,

  • kawałek ceraty,

  • łyżka aluminiowa,

  • nóż ze stali nierdzewnej,

  • gwóźdź.

Instrukcja
  1. Zbliżaj magnes do przedmiotów. Obserwuj, jak się zachowują magnes i badane przedmioty.

  2. Zanotuj, które przedmioty są przyciągane przez magnes.

Podsumowanie

Przedmioty różnią się sposobem, w jaki oddziałują z magnesami. Te, które zawierają żelazo, są bardzo silnie przyciągane przez magnes.

4. Pole magnetyczne

Magnesy oddziałują nie tylko na inne przedmioty, ale i na siebie nawzajem. Przestrzeń wokół magnesu, w której zachodzą oddziaływania (siły) magnetyczne, nazywamy polem magnetycznym.

Przekonajmy się, jak wygląda pole magnetyczne wokół różnych magnesów.

Film na temat pola magnetycznego. Prowadzący posypuje szybkę opiłkami żelaza, następnie wskazuje na szybkę, opiłki żelaza, magnes sztabkowy i podkowiasty, umieszcza pod szybką magnes sztabkowy, posypuje szybkę opiłkami żelaza. Prezentuje układ linii pola magnetycznego powstały na szybie. Nastepnie pojawia się grafika przedstawiająca linie pola magnetycznego wokół magnesu sztabkowego
Doświadczenie 3

Zbadanie pola magnetycznego.

Co będzie potrzebne
  • magnes,

  • szybka lub kawałek brystolu,

  • opiłki żelaza.

Instrukcja
  1. Umieść magnes pod szybką lub kawałkiem brystolu.

  2. Nasyp opiłki żelaza na szybkę w miejscu, pod którym znajduje się magnes. Delikatnie poruszaj szybką/brystolem tak, aby nie wysypać opiłków, ale by ułożyły się dookoła magnesu.

  3. Zrób rysunek lub zdjęcie przedstawiające rozkład opiłków żelaza.

Podsumowanie

Opiłki żelaza układają się wzdłuż linii pola magnetycznego.

Co się stanie, gdy jeden magnes spróbujemy podzielić na dwa? Jeśli powtórzymy doświadczenia na każdym z kawałków, to przekonamy się, że wokół każdego z nich istnieje pole magnetyczne. Okazuje się, że z jednego magnesu powstały dwa. Nie jesteśmy w stanie uzyskać nigdy jednego bieguna magnetycznego.

Ważne!

Bieguny magnetyczne w magnesach zawsze występują parami.

Ciekawostka

Na niektórych liniach kolejowych na świecie pociągi unoszą się (czyli lewitują) nad torami dzięki oddziaływaniom magnetycznym. Stąd wzięła się ich nazwa – maglev. Osiągają prędkość ponad 600 km/h .

Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.

Podsumowanie

  • Magnesy wytwarzają pole magnetyczne.

  • W obszarze pola magnetycznego magnesy oddziałują na niektóre przedmioty o określonych właściwościach.

  • Każdy magnes posiada dwa bieguny. Bieguny jednakowe odpychają się, a różne przyciągają.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Znajdź w domu urządzenia, w których używamy magnesów.

Polecenie 1.2

Sprawdź właściwości 10 przedmiotów, które znajdziesz w domu, i zanotuj, które z nich są przyciągane przez magnes, a które nie.

Słowniczek

magnetyt

minerał o właściwościach magnetycznych, od którego pochodzi nazwa magnes

pole magnetyczne

przestrzeń wokół ciał posiadających właściwości magnetyczne, w której występują oddziaływania magnetyczne

={

magnes}

przedmiot posiadający trwałe właściwości magnetyczne

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3