الفيزياء

نشاط يبين للأطفال الأقطاب المغناطيسية

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

الأقطاب المغناطيسية الفيزياء

لاكتشاف أن كل مغناطيس له قطب شمالي وآخر جنوبي، يجب أن يضع الأطفال علامة على نهاية قضيب مغناطيسي بنقطة من ورقة ملونة، ثم بعد ذلك تعليق المغناطيس بقطعة من الخيط والسماح له بالاستقرار، وباستخدام سهم ورقي على الأرض سيتضح الاتجاه الذي يشير إليه المغناطيس وتسجيل ذلك.

وبتكرار هذا النشاط، سيكتشف الأطفال أن المغناطيس يشير دائما للاتجاه نفسه، ومن الضروري أن نجعل كل مغناطيس بعيدا عن المغناطيسات أو الأجسام المعدنية الأخرى، حيث سيؤثر ذلك على النتائج.

إن خاصية الاتجاهات الثابتة للمغناطيسات تمكّن من استخدامها كبوصلات، فعند تعليق المغناطيس أو وضعه على جسم طاف بحيث يدور بحرية، سيشير أحد طرفيه إلى الشمال دائماً في حين يشير الطرف الآخر للجنوب، ويطلق على طرفي المغناطيس إما قطب شمالي أو قطب جنوبي حسب ما يناسب ذلك.

والطريقة الوحيدة لإيجاد ذلك في البداية هي باستخدام البوصلة، (ومن المحتمل أن يكون عند الأطفال بعض الفهم لخواص البوصلة من مشاهدة التلفزيون)، كما أن المسلمين يستخدمون البوصلة بانتظام لتحديد اتجاه الكعبة (القبلة) للصلاة..

وما أن يتم تحديد كل من القطبين الشمالي والجنوبي للمغناطيس باستخدام البوصلة، فإن هذه المغناطيسات نفسها يمكن استخدامها كبوصلة كذلك.

 

ويمكن مغنطة إبرة لصنع المغناطيس، ثم تثبيت هذه الإبرة الممغنطة على قطعة كرتونية يوضع عليها علامات اتجاهات البوصلة، ثم تثبيت هذه القطعة على قطعة فلين بالصمغ، وإذا طفا الفلين على سطح الماء فإنه سيدور بسهولة ليستقر مشيرا للشمال.

وسيكتشف الأطفال أن تحريك مغناطيس بالقرب من البوصلة سيعمل على اضطراب الإبرة فيها، حيث إنها مصنوعة من مادة مغناطيسية ونتيجة لذلك فإنه يجب قراءة البوصلة دائما بعيدا عن الأجسام المعدنية، كما أن الصخور الحاوية على الحديد يمكنها أن تسبب ارتباكا شديدا للمستكشفين.

وعندما يلعب الأطفال بالمغناطيسات، فقد يكتشفون أنه عند استخدام مغناطيسين، فإنهما ينجذبان نحو بعضهما بعضاً أحياناً، ويتنافران عن بعضهما أحياناً أخرى!

وما أن يتم تحديد الأقطاب الشمالية والجنوبية للمغناطيسات، حتى يمكن للأطفال محاولة اكتشاف سبب حدوث ذلك، فعند تقريب مغناطيسين معلقين بخيوط ببعضها، سيكتشف الأطفال أن القطبين المتشابهين سيتنافران، أما القطبين المختلفين فسيتجاذبان.

ويستطيع الأطفال تجربة ذلك بحمل مغناطيس بخفة، ومحاولة تقريب أقطاب متشابهة معا بالقوة، وإذا توفرت المغناطيسات الحلقية، يمكن وضعها فوق مغناطيس رأسي، وبتقريب الأقطاب المتشابهة(2)، ستظهر المغناطيسات معلقة في الهواء دون وجود شيء يحملها!!

 

والحقيقة أن قوة التنافر ما بين القطبين هي التي تبقيهما بعيدين عن بعضهما وقد يود الأطفال صنع قطار من مجموعة عربات من علب صغيرة مثبت عليها مغناطيسات، واستخدام القطبين الشمالي والجنوبي للمغناطيسات سيؤمن انضمام مقدمة ومؤخرة العربات، حتى في حالة عدم رؤية هذه المغناطيسات!

من جهة أخرى فإنه إذا وضع قطبان مختلفان في مواجهة بعضهما فإنه عند تحرك الشاحنة الأولى ستتحرك الشاحنة الأخرى باتجاهها دون أن تتلامسا.

إن شكل المجال المغناطيسي لمغناطيس واحد أو اثنين يمكن رؤيته باستخدام برادة الحديد، فإذا وضعت برادة الحديد على قطعة ورقية ووضع المغناطيس أسفله، يمكن رؤية شكل ثنائي الأبعاد.

ويمكن الاحتفاظ بهذا النموذج عن طريق رشه بالورنيش.. وإذا وضعت البرادة في علبة بلاستيكية شفافة ووضع مغناطيس أو مغناطيسان على العلبة، فسيمكن رؤية مجال ثلاثي الاتجاهات، كما أن لذلك ميزة عدم انتشار برادة الحديد في كل مكان، وضياعه.

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق