Что значит намагнитить иглу

Превратим иголку в магнит и научим плавать?:)

Удивительно, но обычные иголки умеют плавать в воде. Да еще и стороны света определять. А говорят, что чудес не бывает 🙂

Эффектный эксперимент от нашего эксперта Анны Бороздиной.

• Миска с водой
• Швейные булавки или иголки
• Магнит
• Компас
• Пинцет

• Для начала намагнитим наши иголки. Потрите их магнитом и соберите на магнит пару раз
• Уберите магнит и положите компас рядом с миской, наполненной водой. С помощью компаса мы проверим, правильно ли «работает» наша намагниченная иголка.
• Возьмите иголку пинцетом и осторожно опустите ее на воду (удивительно, но она будет держаться на поверхности!)

• В каком бы направлении мы не опустили иголку на воду, она развернется параллельно оси север – юг. Так же поступят остальные иголки, которые можно опустить вслед за первой.

• Намагничивание: Оказывается, иголки, побывав в контакте с магнитом, начинают притягивать к себе другие иголки. Они намагничиваются, и это свойство может сохраняться до нескольких дней!
• Поверхностное натяжение: Почему иголка способна плыть? Поверхность воды – это тончайшая пленка. Даже мелкие предметы, брошенные в воду, прорывают ее и погружаются вглубь. Но если игла достаточно тонкая, и мы опустим ее на воду всей поверхностью одновременно, то она не прорвет пленку и останется лежать на воде, словно клоп-водомерка.

• Магнит: Магниты «чувствуют» направление полюсов земли и, если их подвесить или опустить на воду, поворачиваются вдоль оси север-юг. Так сделала и наша «дрессированная игла».

• Попробуйте установить рекорд по количеству плавучих иголок на воде одновременно
• Попробуйте намагнитить другие предметы: скрепки, спицы, монетки
• Исчезнет ли намагниченность, если иголку помыть / протереть / заморозить?

А вы знаете какой-нибудь интересный опыт или эксперимент, который можно легко провести с малышами? Поделитесь!

Источник

Шаг за шагом: как сделать компас своими руками

Краткое руководство, которое поможет сделать компас

Компас — ценный инструмент для путешественника, исследования природы. Нет, возможно, даже не так нужно сказать. Компас — незаменимая вещь для туриста и путешественника, не менее важная, чем чистая вода в бутылке, спички и нож! В общем, компас — на какой слог ни ставь ударение — важно брать с собой в любых обстоятельствах. Причем он должен быть качественный!

Но не задумывались ли вы о том, чтобы соорудить компас своими руками, самостоятельно? Неужели технологии X века нашей эры (считается, что впервые компас был изобретен в Китае при династии Сун*) сложно повторить в сегодняшних условиях самостоятельно?

*По другой распространенной теории, компас также был изобретен в Китае, но примерно в 200 году до н. э., и о нем даже знали древние греки. В том числе древнегреческий ученый Геродот.

Давайте быстро отправимся в другую часть света — в Европу — и убедимся в том, что технологически компас в XII-XIII веках, когда его, также предположительно, начали применять в Старом свете, был крайне прост. Компас тех лет состоял из следующих частей:

• магнитной стрелки (уголки);
• укрепленной на пробке;
• которая, в свою очередь, помещалась в сосуде с водой.

Позже он стал технологичнее и сложнее, добавились румбы (1/32 полной окружности), появились специальные кардановые подвесы, прикладной инструмент путешественника, первооткрывателя и купца стал произведением искусства.

Если вы просто знаете основы того, как использовать компас для поиска направления, они могут быть полезны для поиска вами пути; если вы знаете, как сориентироваться, сопоставив карту с показаниями компаса, вы сможете точно выйти в любую заданную точку в горах или в океане, не доставая свой GPS-навигатор

Принцип работы компаса

Однако даже если кто-то знает (сейчас это редкость), как пользоваться компасом, он не всегда понимает, как это устройство на самом деле работает.

Все магниты имеют два полюса: северный полюс «N» и южный полюс «S». Каждый из полюсов излучает магнитное поле, которое притягивает противоположный полюс. На этом принципе и построены магниты, которые устроены так, что магнитные поля их атомов всегда находятся в упорядоченном состоянии и все их домены устремлены в одном направлении. Направление магнитного поля каждого домена всегда едино — с севера на юг.

Когда магниты «слипаются», это происходит из-за притяжения между разноименными полюсами — северным и южным. В этом случае заряды начинают переходить от плюса к минусу.

Когда магниты отталкиваются друг от друга, это происходит потому, что два одинаковых (одноименных) полюса имеют противоположное воздействие зарядов внутри них. Возможно, после этих наблюдений появилось крылатое выражение «противоположности притягиваются».

Почему мы начали объяснение с приведения общего принципа действия магнитов? Да все потому, что сама Земля — это гигантский магнит. Не зря у нее есть полюса — « N » (северный) и « S » (южный). Именно по ним выстраивая свои стрелки, и работают все компасы в мире.

Итак, компасы работают, используя магнитное поле Земли. Проблема в том, что эта сила довольно мала. Таким образом, магнит, лежащий на столе, будет просто продолжать лежать, а не повернется в сторону Северного полюса, и тем более не полетит в его направлении.

Но когда магниты помещаются в среду, где им не будет препятствовать трение, силы магнитного поля Земли становится достаточно для того, чтобы сдвинуть их и направить по магнитным полюсам Земли.

Когда вы смотрите на стрелку компаса, то часть, которая указывает на север, на самом деле является южным полюсом магнита компаса, притягиваемого к Северному полюсу Земли, и наоборот

Надеемся, принцип работы компаса ясен, ведь как только вы поймете принципы его работы, вы поймете принципы того, как сделать свой собственный инструмент.

Создание собственного компаса — это увлекательное до мозга костей научное ремесло, которым могут заняться не только ваши дети, но которое будет интересно вам, а в определенных экстремальных ситуациях может спасти вам жизнь, ведь на этом нехитром приборе можно отработать навыки выживания.

Из чего делать DIY-компас?

Внимание! Вне дома компас можно сделать, положив намагниченный небольшой гвоздик, скрепку или английскую булавку на лист, плавающий в воде (воду можно налить в какой-нибудь кувшинчик или другую небольшую емкость).

Один из классических и наиболее простых способов создать компас своими руками в домашних условиях — использовать старую пробку, швейную иглу и посуду с водой. Это дизайн, который как раз и имитирует первые компасы, использовавшиеся в Китае во времена династии Сун, более тысячи лет назад. Вот как его сделать.

Как сделать компас: практическое руководство

1. Сделайте пробковый диск

Отрежьте конец пробки толщиной около 5-7 миллиметров так, чтобы получился диск, как тот, что показан на фотографии выше. В лесу можно использовать листик или деревянную кору.

2. Намагнитьте иглу

Потрите кончик швейной иглы (с одной стороны) о магнит, делая движения в одном направлении. Подойдет любой магнит, но чем он сильнее, тем лучше. При использовании сильного магнита вам может потребоваться всего несколько движений иглой для заряда. Если у вас есть только стандартный магнит (тот, который мы все обычно лепим на холодильник), потрите его кончиком иглы 50 раз. Теперь ваша игла намагничена.

3. Проколите пробку иглой

Протолкните иглу через край пробкового диска насквозь. Для удобства используйте плоскогубцы.

4. Поместите часть компаса в воду и проверьте — работает ли?

Наполните небольшую миску водой и установите в нее компас. Пробка позволит игле оставаться на плаву, а вода обеспечит необходимое низкое трение для намагниченной иглы, позволив ей поворачиваться и выравниваться с магнитным полем Земли. Намагниченный конец будет указывать на север. Воспользуйтесь другим компасом, чтобы проверить, какой конец вашей стрелки указывает на север.

Если вы делаете компас и проверить его невозможно другим компасом, можно определить примерное нахождение севера, например, по Солнцу, сориентировать его, отметив, где заходит (восходит) Солнце. Как только вы узнаете восток или запад, вы узнаете, какой конец стрелки указывает на север:

5. Завершите создание маркировкой

Наконец, разметьте свой новоиспеченный компас. Имейте в виду, что самодельный магнит будет работать временно. Каждый раз, когда вы захотите использовать его (после относительно долгого простоя), вам нужно снова потереть его о магнит.

P. S. Возник вопрос, как намагнитить иголку без магнита в лесу?

Вопрос действительно хороший, и вот как его решить:

• Можно просто подержать один конец иголки над пламенем в течение 25-35 секунд, после чего этот кончик будет размагничен. При этом другой конец иглы останется намагниченным.
• Также можно больше наэлектризовать иголку. Потрите ее кусочком меха, что создаст небольшую наэлектризованность. Тереть нужно не менее 50 раз.

Источник

Куда показывает намагниченная иголка. Компас самодельный из иглы, мой опыт

КОМПАС ИЗ ИГОЛКИ

Воспользуемся способом капитана Ахава из романа Г. Мелвила «Моби Дик» и сделаем компас из подручных материалов. Нам понадобятся игла, тонкая вязальная спица, обломок надфиля или любой другой продолговатый стальной предмет. По Солнцу, по звездам или иным способом определим направление север — юг. Сориентировав иглу (спицу и т. п.) по этому направлению, несколько раз сильно ударим по ее тупому концу молотком или камнем. Этого достаточно, чтобы игла намагнитилась, превратившись в стрелку компаса. Теперь ее нужно положить на кусок пробки или пенопласта и пустить плавать в фарфоровой чашке или в алюминиевой кружке (но не в жестяной консервной банке!). Компас готов — игла покажет направление на магнитный полюс.

При помощи транспортира можно сделать круговую шкалу, разделив ее на 360 градусов с промежуточными делениями, или на 32 румба, как это принято в морских компасах. Имея такую шкалу, можно попытаться измерить так называемое магнитное склонение в своей местности.

Магнитные полюса Земли не совпадают с ее географическими полюсами. Южный магнитный полюс (в Северном полушарии) находится на севере Канады, возле острова Бастерст, в архипелаге островов Королевы Елизаветы. Его примерные координаты — 70° северной широты и 100° западной долготы — лежат очень далеко от географического полюса (координаты примерные потому, что магнитные полюса непрерывно движутся, «сползая» на десятки километров в год). Разница между направлениями на географический и магнитный полюса и называется склонением. На территории нашей страны величина магнитного склонения лежит в пределах от 5° на юге до 20° на севере.

И все же — почему простое «избиение» швейной иглы превращает ее в стрелку компаса?

Сталь и вообще любой ферромагнетик состоит из множества микроскопических областей — магнитных доменов. Каждый такой домен намагничен до насыщения, но ориентированы они все так, что их противоположные полюса чередуются друг с другом. В результате весь ферромагнетик при отсутствии внешнего поля не намагничен. Сильное поле скачком разворачивает домены в одном направлении, и стальной предмет становится магнитом. Слабое магнитное поле способно только слегка повернуть домены, которые тут же возвращаются в первоначальное положение, стоит только поле убрать. Но если одновременно с наложением поля по предмету несколько раз сильно ударить, это механическое воздействие заставит домены развернуться вдоль поля в новое устойчивое положение.

В литературе описан интересный случай самопроизвольного намагничивания крупных стальных изделий. С завода на севере США в южный штат по железной дороге отправили несколько роторов для паровых турбин. В месте назначения оказалось, что все эти огромные детали намагничены, да так сильно, что работать с ними невозможно: гаечные ключи и прочие инструменты намертво «прилипали» к металлу. Причина этого странного явления была проста — железная дорога шла с севера на юг почти точно по магнитному меридиану, а бесчисленные удары колес о стыки рельсов «встряхивали» роторы, лежавшие на платформах, создавая условия для их намагничивания.

Внезапное, скачком, перемагничивание образца вызывает его механические колебания. Щелчки, которыми сопровождаются эти колебания, отчетливо слышны, если на торец стального стерженька наклеить тонкую пластинку слюды или твердого пластика и покрутить стерженек в поле сильного магнита. Это явление без малого сто лет назад обнаружил российский физик В. К. Аркадьев.

Другие статьи из рубрики «Физпрактикум»

Так в XVI-XVII веках, да и в более позднее время изготавливали магниты. Полоса стали, ориентированная в направлении север — юг, под ударами молота намагничивалась земным полем. Гравюра из трактата Уильяма Гильберта «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле», 1600 год.

Также в номере:

Как сделать компас в домашних условиях?

Вам срочно надо определить направление, а компаса под рукой нет? Узнайте, как сделать в домашних условиях компас, и изготовьте его из тех материалов, которые точно найдутся в любом доме.

Компас из нитки и иголки

В течение нескольких минут натирайте кончик иголки шелком. Привяжите к иголке нитку и подвесьте её за эту нить. Натёртый тканью конец иголки покажет на север. Этим методом можно воспользоваться и в полевых условиях. Он куда надёжнее народных примет позволяет определить необходимое направление.

Прибор из иголки и воды

Для создания компаса вам понадобится иголка, магнит, пробка или пенопласт и неметаллическая миска с водой. Для начала обработайте иголку. К одному её концу присоедините магнит и оставьте на 10-20 минут. Второй конец нужно размагнитить. Для этого несколько секунд подержите его над пламенем зажигалки или спички. Если вы не можете найти у себя магнит, внимательно осмотрите свою квартиру. Почти наверняка вы найдёте магнитик на холодильнике или на дверце шкафчика.

После того, как иголка будет обработана, отметьте намагниченный конец любым цветом и приступайте к сооружению домашнего компаса. Налейте в миску воду. Иголку положите на пенопласт, плавающий на поверхности воды. Поставьте миску на устойчивую поверхность. Вы увидите, что стрелка вашего самодельного компаса поворачивается, указывая намагниченным концом на север.

Компас из скрепки

Намагнитьте один кончик скрепки, воспользовавшись любым магнитом или кусочком шёлка. Положите скрепку на листочек бумаги, а сам этот листочек опустите на поверхность воды. Важно, чтобы лист, используемый для компаса, не касался краёв миски, а в том месте, где вы собираетесь определять стороны света с помощью самодельного прибора, не было сквозняков и любого движения воздуха. Намагниченный конец скрепки укажет на север.

Компас из лезвия и батарейки

Если вы находитесь в полевых условиях и у вас нет магнита или шёлковой ткани, то компас можно соорудить из лезвия, батарейки и проволоки. Если у вас найдётся моток изолированной проволоки, то намотайте её на лезвие, сделав 5-7 витков. Если изоляция отсутствует, то предварительно оберните лезвие одним слоем бумаги, а потом уже накручивайте проволоку. Подключите проводки к батарейке, присоединив один из них к «плюсу», а второй – к «минусу». Чем выше вольтаж батарейки, тем лучше, но не меньше 2.

Оставьте эту конструкцию на час, а затем освободите лезвие, отсоединив провода. Положите его на листочек и опустите на воду. Та часть лезвия, на которой находился последний виток провода, ведущий к «минусу», повернётся на север, а сторона, подсоединённая к «плюсу» – на юг. Лезвие можете заменить иголкой или скрепкой. Главное, чтобы это был лёгкий металлический предмет, по форме которого можно понять, куда он указывает.

Источник