لعبة مغناطيسية شائعة إلى حد ما
الهدف من التجربة هو دراسة كيفية دمج قوة الجذب وقوة التنافر لتشكيل قوة جاذبة دائمًا.
ما يتعلمه الطلاب
- القوة المغناطيسية
- القوة المغناطيسية الجاذبة والطاردة
- رسم الخرائط المغناطيسية الساكنة والكهروستاتيكية
الجانب العلمي وراء هذه التجربة
هذه الحقيقة تتجسد في لعبة مغناطيسية شائعة إلى حد ما. وهي معروفة على نطاق واسع خارج نطاق الفيزياء؛ بل إن الكثيرين قد يتمكنون من تقديم تفسير على غرار: «الأقطاب المتشابهة تتنافر، والأقطاب المتباينة تتجاذب». من خلال لصق قضبان مغناطيسية ببعضها البعض (بشكل خطي) و/أو استخدام الكرات الفولاذية كـ«مفاصل» (مما يسمح بمجموعة من الزوايا بين المغناطيسين)، يمكن بناء مجموعة متنوعة من الهياكل. ما هو النموذج الهيكلي الأساسي لمجموعة الألعاب هذه، أي قضيب مغناطيسي مع كرة فولاذية ملصقة على أحد قطبيه؟
من المفترض أنه عندما يكون المغناطيس الثاني على مسافة كافية، فإن وحدة المغناطيس والمحمل ستبدو تمامًا مثل مغناطيس قضيبي آخر، بحيث يحدث تنافر عندما يتواجه القطبان المتشابهان. من ناحية أخرى، يعتمد نجاح هذه اللعبة على أن ينجذب المغناطيس القضيبي الثاني فعليًّا إلى المحمل بغض النظر عن هوية الأقطاب المتقابلة عبر الكرة الفولاذية. وهذا يشير إلى أنه يجب أن يحدث تغيير في التفاعل من التنافر إلى الانجذاب عندما يقترب مغناطيس قضيبي «عاري» من وحدة المغناطيس والمحمل وجهاً لوجه مع تقابل الأقطاب المتشابهة (عبر الكرة الفولاذية). وقد تبين بالفعل أن هذا هو ما يحدث.
المعدات المستخدمة
- مغناطيسات قضيبية ذات غلاف بلاستيكي — MAG-002
أسئلة للطلاب
- ما هو المغناطيس؟
- ما الذي يحدث عندما تقطع مغناطيسًا؟
قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي
تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.
شاهد مختبر «ATP Volta» العلمي المتنقلتواصل مع فريقنا