Исследовательская работа

Тема: «Магнитное поле существует? Как я могу его увидеть?»

М. Михаил

Ученик 1 «В» класса

МОАУ «Гимназия №7» (полного дня)

Руководитель проекта (исследования):

Черкашина Елена Александровна,

учитель начальных классов

МОАУ «Гимназия №7» (полного дня)

Оренбург

2024

Содержание

Введение. 3

ГЛАВА 1 Всё про магнит. 4

1.1 Что означает слово магнит. 4

1.2 История открытия магнита. 4

ГЛАВА 2 Магнитное поле вокруг нас. 6

2.1 Где в жизни я могу увидеть магнитное поле?. 6

2.2 Компас и как его изобрели. 7

ГЛАВА 3 Экспериментальная работа. 8

3.1 Магнитное поле в компасе. 8

3.2 Воздействие магнита на внешние объекты.. 8

3.3 Компас, сделанный моими руками. 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 10

ЛИТЕРАТУРА.. 11

ПРИЛОЖЕНИЕ. 12

ВВЕДЕНИЕ

Моя любимая игра – мастерить что-то из конструктора. У меня было много разных конструкторов – и из пластмассовых деталек, и деревянный, и металлический, детали которого нужно соединять между собой при помощи болтиков и гаечек. Но в последнее время моим самым любимым стал магнитный конструктор. Это детальки различной формы – квадратные, прямоугольные, круглые, полукруглые, многогранные, которые очень легко и надежно соединяются при помощи магнитов, находящихся внутри каждого элемента. Из них можно построить огромное количество самых разных построек, на какие только хватит фантазии. Я строил дома, замки, мосты, лабиринты, роботов и даже трансформеров. После игры постройки из магнитного конструктора очень легко разобрать.

С самого первого дня мне стало интересно, а как именно устроен магнитный конструктор и почему он так легко соединяется и разбирается? Почему детальки конструктора так просто притягиваются друг к другу с одной стороны и отталкиваются с другой? Как именно работает магнит и где еще в жизни мы сталкиваемся с действием магнита?

ГЛАВА 1 Всё про магнит

Каждый день мы сталкиваемся с самыми разными магнитами – они спрятаны в электроприборах, в дверцах шкафчиков, в машине. Мы украшаем ими холодильники, дети играют в игрушки с магнитами, а взрослые используют магниты в поисках металлических предметов, в электромагнитных устройствах и в качестве различных удерживающих устройств.

Применение магнитов очень разнообразно. И магниты имеют очень большое значение в жизни людей. Ведь даже наша планета является огромным магнитом.

1.1 Что означает слово магнит

МАГНИТ  [греч. Magnēs].  Тело, притягивающее железные и стальные предметы или отталкивающее их, благодаря действию своего магнитного поля.

Магнетизм – это невидимая сила, которая действует на некоторые металлы, особенно железо и сталь. Материалы, создающие эту силу, называются магнитными или магнитами.

Магнитное поле – это район вокруг магнита, в котором действует его сила.

1.2 История открытия магнита

Первые залежи магнетита были обнаружены на территории современной Греции, в области Магнисия. Так и получилось название «магнит»: сокращение от «камень из Магнисии». Кстати, сама область называется по племени магнетов, а те, в свои очередь, берут своё имя у мифического героя Магнета, сына бога Зевса и Фии.

Конечно, такое прозаическое объяснение происхождения названия не удовлетворило людские умы. И была придумана легенда о пастухе по имени Магнус. Рассказывали, что он странствовал со своими овцами и вдруг обнаружил, что железный наконечник его посоха и гвозди в его башмаках прилипают к странному чёрному камню. Так был открыт магнит.

ГЛАВА 2 Магнитное поле вокруг нас

Несмотря на то, что магнитное поле нельзя увидеть, обитатели Земли хорошо его чувствуют. Перелетные птицы, например, отыскивают дорогу, ориентируясь именно на него. Существует несколько гипотез, объясняющих, как именно они ощущают поле. Одна из последних предполагает, что птицы воспринимают магнитное поле визуально. Так же магнитное поле Земли вместо GPS используют морские черепахи.

Кроме перечисленных замечательных свойств магнитное поле способствует появлению полярных сияний.

Магнитное поле Земли - удивительное следствие законов физики, защитный щит, ориентир и создатель полярных сияний. Если бы не оно, жизнь на Земле, возможно, выглядела бы совсем иначе. В общем, если бы магнитного поля не было - его необходимо было бы придумать.

2.1 Где в жизни я могу увидеть магнитное поле?

Магнит имеет два полюса – северный и южный. Одноименные полюса отталкиваются, а разноименные притягиваются. Это происходит из-за того, что любой магнит обладает силой притяжения, или правильнее сказать-магнитным полем. Органы чувств человека не способны видеть магнитное поле, но вспомогательные устройства доказывают, что магнитное поле существует.

Наша Земля тоже является большим магнитом и у нее есть собственное магнитное поле. Земля находится под постоянным воздействием солнечного ветра – потока заряженных частиц, вылетающих из Солнца, эти частицы несутся на Землю со скоростью около 2 млн км/час, если бы у нашей земли не было магнитного поля - части проникали бы в клетки микроорганизмов, вызывая смертельные заболевания и мутации, к счастью, этого не происходит. Магнитное поле срабатывает как щит - оно отклоняет частицы солнечного ветра, и они просто обладают Землю. Лишь малая его часть влетает в нашу атмосферу вблизи северного и южного полюсов. Сталкиваясь с частицами атмосферы солнечный ветер вызывает их свечение. Этот эффект называется северным сиянием.

2.2 Компас и как его изобрели

Компас - это устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света.

Первые компасы выглядели как разливательные ложки из магнетита с шарообразной «чашкой» и тонким легким черенком. Выпуклую часть устанавливали на тщательно отполированную пластину так, чтобы черенок оставался в воздухе. При этом ложка свободно вращалась вокруг свой оси – после того, как устройство раскручивали, оно останавливалось так, что черенок всегда указывал на юг.

Позже, в  XII – XIII веках, появилась плавающая стрелка компаса. Намагниченную иголку укрепляли на пробке и опускали в сосуд с водой. В отличие от первых устройств, намагниченный указатель не терся о поверхность, а значит и повысилась точность приборов.

Устройство усовершенствовал итальянец Флавио Джойя. Он привел его практически к тому виду, в котором компасы известны сегодня: магнитную стрелку он насадил на шпильку, чтобы не было необходимости опускать ее в воду. И прикрепил размеченный на 16 секторов диск. В XVI веке картушку разделили уже на 32 сектора, а устройство со стрелкой начали помещать в кардановом подвесе, чтобы устранить влияние корабельной качки на точность прибора.

ГЛАВА 3 Экспериментальная работа

Для того, чтобы лучше понять, как же работает магнит и какое влияние имеет магнитное поле на нашу жизнь, нужно самому провести несколько опытов и узнать, как же всё-таки выглядит магнитное поле? Могу ли я управлять магнитным полем? И правда ли, что можно сделать компас своими руками в домашних условиях?

3.1 Магнитное поле в компасе

Самая важная часть компаса – намагниченная стрелка на стальной игле. Один из ее концов окрашен в красный цвет. Красным концом стрелка всегда направлена в сторону географического севера.  Стрелка помещена в круглую коробочку, на дне которой находится циферблат, на нем обозначены стороны горизонта - север, юг, запад, восток.

Гипотеза – если в компасе нет магнитного поля, то я смогу поменять направление сторон света.

Компас является магнитом. В теории, северный полюс компаса направлен в сторону южного земного полюса. Магнитный северный полюс, таким образом, является южным полюсом в смысле его магнетизма
Мы наблюдаем, как стрелка красного цвета притягивается к магниту со стороны юга, а должна притягиваться серебристая (то же самое и с серебристой стрелкой компаса, которая притягивается со стороны севера), это происходит потому, что стрелки указывают на географические полюса. (Приложение Фото 1)

3.2 Воздействие магнита на внешние объекты

Магнитное поле – это область вокруг магнита, внутри которой ощущается воздействие магнита на внешние объекты.

Гипотеза – магнитное поле существует, даже если мы его не видим.

Если насыпать на бумагу железную стружку и посреди бумаги положить магнитный брусок, то стружка будет перемещаться, образовывая дуги вокруг полюсов магнита. Рисунок, который образует стружка — это рисунок линий магнитного поля магнитного бруска. (Приложение Фото 2, Фото 3)

3.3 Компас, сделанный моими руками 

 Мы не можем увидеть магнитное поле Земли, но если подвесить легкий магнит, то он отреагирует на Магнит-Землю и повернется своим северным полюсом к южному полюсу Земли.

Гипотеза - компас можно сделать своими руками в домашних условиях.

Если потереть иглу шерстью (или другим намагничивающим материалом), или стукнуть ее по тупому концу несколько раз камнем, то игла намагнитится. Опустив эту иглу в емкость с водой, мы увидим, что часть иглы с большей металлической массой будет показывать на север. (Приложение Фото 4)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Простой интерес к устройству детской игрушки привел к изучению интереснейшей и огромной темы – Магнит и Магнитное поле. Я узнал, как выглядит магнитное поле у магнита, как устроен компас, даже смог сделать его своими руками дома. Узнал о том, что наша Земля сама является гигантским магнитом со своим магнитным полем и многим животным и птицам оно помогает в жизни.

Впереди еще много открытий – как магнитное поле Земли влияет на человека? Как Магниты используют в медицине и электронике? Как изменилась бы наша жизнь, если бы магнитного поля в нашей жизни не было?