§ 13. Чим особливі магніти та навіщо вони потрібні

1. Які речовини є у складі ядра Землі?
2. Як розділити суміш піску й залізних ошурків? Які знання і вміння необхідні для цього? Чи можна скористатись запропонованим тобою способом, щоб розділити суміш кухонної солі й води? Поясни свою відповідь.

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ ВЛАСТИВОСТІ МАГНІТІВ

Тобі знадобляться: 2 магніти однакової форми і тіла для дослідження. Можеш обрати самостійно тіла, які будеш досліджувати на здатність притягуватись до магніту, або скористатись зображеними на колажі.

Крок 1. Поклади на столі досліджувані вироби і вислови припущення, які з них притягуються до магніту, а які — ні. Перевір своє припущення експериментально. Поміркуй, що спільного між тілами, які притягувались до магніту.

Крок 2. Піднеси магніт до купки цвяхів. До яких частин магніту притягуються гвіздки? Перевір, чи притягуються гвіздки до магніту, якщо їх помістити в поліетиленовий пакет або загорнути в аркуш паперу.

Крок 3. Скористайся малюнком 32 і знайди полюси магніту, який використовуєш у дослідженні. Наблизь магніти один до одного так, як показано на малюнку.

Мал. 32. Позначення полюсів магніту: Пн — північний полюс; Пд — південний полюс

Що спостерігаєш, коли магніти наблизити однойменними полюсами? Що відбувається, коли різнойменними? Запиши в зошиті.

Крок 4. Поклади один магніт у контейнер і спробуй дістати його з допомогою другого магніту. Як розташовувались полюси магнітів, коли тобі вдалося дістати магніт з контейнера? Намалюй в зошиті.

Крок 5. Розглянь компас. Візьми магніт у руку і повільно наближай до компасу. Що спостерігаєш?

Результати виконання кроків дослідження фіксуй у зошиті. Зроби висновок про досліджені властивості магнітів.

Відшукай пояснення результатів експерименту у Науковій довідці.

НАУКОВА ДОВІДКА. МАГНІТИ Й МАГНІТНІ ЯВИЩА

Тобі відомо, як тіло починає рухатись, якщо прикласти силу. Наприклад, вдарити ногою по м’ячу чи штовхати візочок. Спричинити рух тіл, навіть не торкаючись до них, можуть магніти. Це тому що навколо магніту існує невидиме магнітне поле, сила якого зумовлює притягування деяких тіл. Притягуються до магніту тіла, які містять залізо або сталь (це сплав заліза з іншими речовинами). Магніти — природні або рукотворні тіла, здатні притягувати залізовмісні тіла. Притягання тіл до магніту дістало назву магнітних явищ.

Кожний магніт має два полюси: північний полюс (Пн) і південний (Пд). Це частини магніту, в яких сила притягання металевих предметів найбільша. Якщо спробувати розділити полюси магніту, то з цього нічого не вийде. Навіть найменший шматочок магніту, відокремлений від будь-якої його частини, завжди матиме два полюси. У дослідженні тобі вдалося переконатися, що:

1) найдужче тіла притягуються до полюсів магніту,
2) магніти притягуються різнойменними полюсами й відштовхуються однойменними.

Залізо та деякі інші метали й вироби з них із наближенням до магніту теж починають виявляти магнітні властивості. Переконайся в цьому, виконавши дослід, зображений на малюнку 33. На початку дослідження проведи сталевою скріпкою по магніту 8-10 разів в одному напрямку. Так ти намагнітиш скріпку. Коли вона притягнеться до магніту, приєднуй до неї інші, щоб утворився ланцюжок зі скріпок. Скільки скріпок утримує твій магніт? Порівняй з кількістю скріпок в ланцюжках, створених твоїми однокласниками й однокласницями.

Мал. 33. Взаємодія магніту і стальних скріпок

Повтори дослід, не намагнічуючи першої скріпки. Чи утворюється «гірлянда», якщо приєднаною скріпкою торкнутись інших скріпок?

Завдання 1. Склади два запитання про властивості магнітів і постав їх однокласникам/однокласницям.

Крім виготовлених людиною, існують природні магніти. Наприклад, руда магнітний залізняк (мал. 34, 1) відхиляє магнітну стрілку, іноді притягує залізовмісні вироби. Запаси цієї руди в Україні є в Запорізькій та Дніпропетровській областях.

Наша планета Земля має властивості магніту завдяки високому вмісту заліза в ядрі. Уяви, що через центр Зелі проходить гігантський магнітний стержень. Один його кінець — це північний магнітний полюс, а протилежний — південний магнітний полюс. Вони не співпадають з географічними полюсами Землі (мал. 34, 2).

Мал. 34. Природні магніти: 1 — магнітний залізняк; 2 — планета Земля

Вчені з’ясували, що деякі тварини мають клітини, які відіграють роль компаса. Наприклад, завдяки здатності сприймати магнітне поле Землі, бджоли орієнтуються в просторі, а перелітні птахи повертаються на свої місця гніздування, долаючи тисячі кілометрів.

Властивості магнітів використано в компасі. Це простий і зручний прилад для орієнтування під час подорожей морем і суходолом (мал. 35). Магнітний компас працює без джерел живлення (наприклад, батарейок) і дає змогу визначати сторони горизонту за будь-якої погоди. Тому цей прилад беруть із собою мандрівники, туристи, грибники, мореплавці, геологи. Компас має магнітну стрілку і шкалу, на якій нанесено поділки та основні сторони світу. Стрілка вільно обертається під впливом магнітної дії Землі. Коли стрілка зупиняється, один її кінець вказує на північ, а інший — на південь.

У багатьох смартфонах є додаток «Компас», який допоможе зорієнтуватися на місцевості.

Мал. 35. Компаси: 1 — різновиди компасів; 2 — цифровий компас у смартфоні

Завдання 2. Як і чому змінилась кількість географічних відкриттів з винаходом компасу?

Завдання 3. Чи можна на Місяці орієнтуватися по компасу? Поясни свою відповідь.

Магніти використовують у виробництві іграшок, прикрас і металошукачів, для кріплення карт і таблиць. Магнітні матеріали необхідні для виготовлення різних цифрових носіїв інформації. Магніти використовують для пошуку і підйому залізних чи сталевих виробів з важкодоступних місць (печер, колодязів, водойм). Без потужних електромагнітів не обійтися, якщо потрібно підняти й перенести металобрухт та інші великі вантажі (мал. 36).

Мал. 36. Приклади використання магнітів

Завдання 4. Доповни інформацію про застосування магнітів власними прикладами.

Під час війни українські науковці винайшли набір магнітних інструментів, що відшукують і виймають осколки з поранених людей.

ТЕХНОТЕКА

Власноруч виготовлений компас може мати різний вигляд, наприклад як на малюнку.

Замість корку можна скористатись будь-яким плавучим матеріалом (пінопластом і навіть клаптиком паперу). Голку для саморобного магніту потрібно намагнітити. Для цього потерти гострий кінець голки вздовж одного полюсу магніту приблизно 30 разів. Рухи повинні бути в одному напрямку й швидкі, як під час запалювання сірника.

У саморобних магнітах вістря голки завжди вказує на північ. Зроби магніт і перевір його в дії.

Як виготовити компас-дороговказ, підкаже відео за посиланням

https://cutt.ly/R36Txci

ПАРАД ПОРАД

Не залишай магніт поблизу годинників, носіїв інформації (наприклад, флешок, компакт-дисків) та інших виробів, які містять залізо. Адже магніт може пошкодити їх або повністю зіпсувати.

Один із простих способів визначити, який полюс північний, а який південний, це встановити магніт біля компаса. Стрілка компаса, яка зазвичай вказує на північний полюс Землі, рухатиметься до південного полюса магніту. Це тому що стрілка в компасі насправді є магнітом! Отже, північний полюс стрілочного магніту компаса притягується до південного полюса твого магніту.