Curiozități despre magneți: 10 lucruri pe care le verifici acasă

Magnetul pare un obiect banal: îl lipești pe frigider și uiți de el. Doar că în bucata aceea mică de metal stă una dintre cele patru forțe de bază ale naturii. Am adunat mai jos curiozități despre magneți, multe dintre ele ușor de verificat singur, acasă, cu un magnet și câteva obiecte din sertar. Fiecare are și o explicație scurtă, fără formule.

1. Orice magnet are doi poli, oricât de mic ar fi

Fiecare magnet are un pol nord și un pol sud. Dacă rupi un magnet în două, nu obții un „nord” separat și un „sud” separat. Obții doi magneți mai mici, fiecare cu nordul și sudul lui. Poți să-l tai iar și iar: fiecare bucățică rămâne cu doi poli. Explicația este că magnetismul vine din atomii materialului, nu din capetele magnetului.

2. Polul nord al busolei arată, de fapt, spre un pol sud

Acul busolei este tot un magnet. Capătul lui numit „nord” se întoarce spre nordul geografic. Cum polii diferiți se atrag, înseamnă că acolo, sus, în nordul Pământului, se află de fapt un pol sud magnetic. Numele au rămas așa din vremea navigatorilor, care numeau capătul acului după direcția în care arăta. Pentru copii, o busolă magnetică gigant face experimentul ușor de urmărit.

3. Polii la fel se resping, cei diferiți se atrag

Este prima regulă pe care o învățăm despre magneți și se vede cel mai ușor cu doi magneți în mână. Apropie-i cu aceeași față și îi simți cum se împing, ca o pernă invizibilă. Întoarce unul și se lipesc imediat. Pe această regulă funcționează multe jucării de levitație, unde un obiect plutește deasupra unei baze, pentru că polii la fel se resping.

4. Nu orice metal este atras de magnet

Magnetul atrage fierul, nichelul, cobaltul și aliajele lor, deci și oțelul obișnuit. Aluminiul, cuprul, alama, aurul și argintul nu se lipesc. O curiozitate de acasă: multe obiecte din inox nu sunt atrase deloc, iar altele sunt atrase slab. Depinde de felul în care a fost făcut aliajul. Încearcă pe tacâmuri, pe chiuvetă și pe ușa frigiderului și vei vedea diferențe.

5. Forța magnetică trece prin hârtie, lemn și plastic

Magnetul nu are nevoie de contact. Câmpul lui, adică zona din jur în care se simte forța, trece prin materialele care nu sunt magnetice. De aceea un magnet ține o foaie pe frigider și de aceea poți plimba o agrafă pe o masă de lemn cu un magnet ținut dedesubt. Doar că forța scade repede odată cu distanța. Câțiva milimetri în plus între magnet și metal pot face diferența dintre „ține” și „cade”.

6. Magnetul de pe frigider ține doar pe o parte

Încearcă: întoarce un magnet flexibil de pe frigider și pune-l invers. Nu mai ține. Pe fața lui magnetică, polii nord și sud alternează în benzi foarte înguste, de aproximativ 2 mm. Așa, câmpul se concentrează pe o singură parte, cea lipită de tablă. Iar dacă freci doi magneți flexibili unul de altul, fața pe față, simți cum „sar” din bandă în bandă.

7. Un magnet cât un nasture poate ține un kilogram și jumătate

Magneții de neodim sunt cei mai puternici magneți permanenți obișnuiți. Sunt făcuți din neodim, fier și bor. Un magnet neodim disc de 10 × 2 mm, mai mic decât o monedă, are o putere declarată de 1,5 kg pe tablă groasă. Asta înseamnă și grijă: doi magneți de neodim se pot ciupi de degete cu putere, iar copiii mici nu trebuie să-i aibă la îndemână.

8. Căldura slăbește magnetul

Încălzit peste o anumită temperatură, un magnet își pierde din putere, iar dacă temperatura crește mult, își pierde magnetismul complet. Fiecare material are limita lui. Magneții flexibili de frigider, de exemplu, lucrează până pe la 80 °C, așa că nu au ce căuta pe aragaz sau pe cuptor. Și loviturile puternice pot slăbi unii magneți.

9. Curentul electric face magneți, iar magneții fac curent

În 1820, fizicianul danez Hans Christian Ørsted a observat că acul unei busole se mișcă lângă un fir prin care trece curent. Așa s-a descoperit legătura dintre electricitate și magnetism. O sârmă înfășurată în spirală, adică o bobină, devine magnet când trece curent prin ea. Dacă pui un miez de fier în mijloc, magnetul devine mult mai puternic. Acesta este electromagnetul, folosit de la încuietorile ușilor până la macaralele din fiare vechi.

În 1831, Michael Faraday a arătat și drumul invers: un magnet mișcat lângă o bobină produce curent electric. Pe asta se bazează generatoarele din centrale și dinamul de bicicletă. Un set de experimente de electromagnetism arată ambele fenomene pe masa din sufragerie.

10. Pământul este un magnet uriaș

În interiorul Pământului, fierul topit se mișcă și creează un câmp magnetic în jurul întregii planete. Acest câmp ne apără de o parte din particulele trimise de Soare. Când particulele acestea ajung totuși în atmosferă, lângă poli, apar aurorele boreale. Tot câmpul Pământului îl folosesc și unele păsări călătoare ca să se orienteze. Polii magnetici ai planetei se mișcă încet în timp, iar de-a lungul istoriei lor s-au inversat de mai multe ori. Despre asta am scris separat, în articolul despre inversarea polilor magnetici ai Pământului.

Bonus: cum vezi câmpul magnetic cu ochii tăi

Pune o foaie de hârtie peste un magnet și presară deasupra puțină pilitură de fier. Bate ușor cu degetul în foaie. Firicelele de fier se așază pe niște linii curbe, care pleacă de la un pol și ajung la celălalt. Sunt liniile câmpului magnetic, de obicei invizibile. Este unul dintre cele mai frumoase experimente de fizică și durează două minute.

Curiozități despre magneți pe care le verifici acasă

Ce încerci	Ce ai nevoie	Ce observi
Ce metale atrage magnetul	un magnet, monede, tacâmuri, folie de aluminiu	doar fierul și oțelul se lipesc
Forța prin materiale	un magnet, o agrafă, o carte	agrafa se mișcă prin hârtie, dar slăbește cu fiecare pagină
Fața bună a magnetului de frigider	un magnet flexibil	întors, nu mai ține
Liniile câmpului	un magnet, o foaie, pilitură de fier	liniile curbe dintre poli

Un exemplu de folosire

Să zicem că ai o după-amiază ploioasă cu doi copii de 9 și 11 ani. Pui pe masă un magnet, o tavă cu obiecte din casă și o foaie pe care scrieți două coloane: „se lipește” și „nu se lipește”. Fiecare copil ghicește întâi, apoi verifică. Surprizele vin repede: moneda nu se lipește, capacul de borcan da, lingurița din inox poate să nu se lipească. La final, încercați experimentul cu pilitura de fier, iar foaia cu liniile câmpului ajunge, cu siguranță, pe frigider. Cele mai bune curiozități despre magneți rămân cele pe care copiii le descoperă singuri.

Întrebări frecvente

Care sunt cele mai interesante curiozități despre magneți pentru copii?

Cele pe care le pot verifica singuri: că un magnet rupt devine doi magneți, că magnetul de frigider ține doar pe o parte și că pilitura de fier desenează liniile câmpului. Experimentele scurte rămân în minte mai bine decât orice definiție.

Își pierde magnetul puterea în timp?

Un magnet permanent folosit normal, ferit de căldură mare și de lovituri, își păstrează puterea mulți ani. Pierderea este foarte mică și nu se observă la folosirea de zi cu zi.

Cum aflu care este polul nord al unui magnet?

Cel mai simplu, cu o busolă: apropie busola de magnet, iar polul spre care se întoarce capătul „sud” al acului este polul nord al magnetului. Mai multe metode găsești în ghidul despre cum identifici rapid polii unui magnet.

Ai o întrebare despre magneți la care nu ai găsit răspuns? Scrie-ne, iar dacă este o curiozitate bună, o adăugăm în listă. Atragem ideile tale și te ajutăm să le realizezi!