Alles über Magnete Wissenschaft

Magnetwissenschaft in Aktion

Magnete sind feste Gegenstände aus Stein, Metall oder anderem Material, die die Eigenschaft haben, eisenhaltige Materialien anzuziehen.

Diese anziehende Eigenschaft ist entweder natürlich, wie im Fall von Lodestone, oder induziert (durch unnatürliche Mittel gebildet).

Sie können die Wissenschaft der Magnete zu Hause demonstrieren, indem Sie die Stärke eines Magnetfeldes erzeugen und testen.

Magnetwissenschaftliche Projekte

Projekt 1: Was ist die Anziehungskraft?

Alle Magnete haben die Fähigkeit, andere Magnete oder magnetische Objekte (wie Eisen und einige andere Metallobjekte) anzuziehen. Ein Magnet muss jedoch nicht unbedingt ein magnetisches Objekt berühren, damit das Objekt von ihm angezogen wird. Versuchen Sie dieses Experiment, um zu erfahren, warum.

Was Sie brauchen:

• Lineal aus Kunststoff oder Holz
• Büroklammer
• Zwei oder mehr verschiedene Magnete
• Notizbuch
• Bleistift

Was Sie tun:

• Richten Sie die Büroklammer entlang des Endes des Lineals so aus, dass sich eine Seite der Büroklammer an der Nullmarke des Lineals befindet.
• Platzieren Sie einen Magneten am anderen Ende des Lineals. Halten Sie nun das Lineal mit einer Hand fest und schieben Sie den Magneten mit der anderen Hand langsam in Richtung Büroklammer. Wenn die Büroklammer am Magneten befestigt ist, hören Sie auf, den Magneten zu bewegen.
• Schauen Sie sich an, wo sich der Magnet entlang des Lineals befand, um zu sehen, wie weit der Magnet und die Büroklammer voneinander entfernt waren, als sie zusammenkamen. (Möglicherweise müssen Sie es ein paar Mal versuchen, bevor Sie sicher sind!) Notieren Sie die Entfernung in Ihrem Notizbuch. Zeichnen Sie ein Bild von dem Magneten, den Sie verwendet haben, damit Sie sich daran erinnern, welcher es war.
• Wiederholen Sie die Schritte 1-4 mit jedem der Magnete, die Sie haben.

Was passiert ist:

Alle Magnete haben ein Magnetfeld – ein Bereich um einen Magneten, in dem sein Magnetismus andere Objekte beeinflusst. Indem Sie messen, wie weit der Magnet von der Büroklammer entfernt war, als er befestigt wurde, haben Sie die Länge des Magnetfelds ermittelt. Stärkere Magnete können im Allgemeinen magnetische Materialien aus größerer Entfernung anziehen als schwächere Magnete. Basierend auf dieser Tatsache und den Ergebnissen, die Sie in Ihr Notizbuch geschrieben haben, welcher Ihrer Magnete war der stärkste? Welcher war der schwächste?

Projekt 2: Welcher Magnet ist der stärkste?

Ein guter Weg, um zu testen, wie stark verschiedene Magnete sind, ist zu sehen, wie viele magnetische Objekte sie anziehen können. Versuchen Sie dieses Experiment mit Ihren Magneten!

Was Sie brauchen:

• Mehrere Magnete
• Schachtel Büroklammern
• Notizbuch
• Bleistift
• Jemand, der Ihnen hilft

Was Sie tun:

• Halten Sie Ihren Helfer an einem Ende eines der Magnete fest. Kleben Sie eine Büroklammer auf das andere Ende des Magneten. Ein Ende der Büroklammer sollte vom Magneten baumeln. (Ihr Magnet kann sehr stark sein, so dass Sie Ihren Helfer benötigen, um die Büroklammer zu halten, so dass nur ein Ende den Magneten berührt und nicht die Seite der Büroklammer, wie auf dem Bild.)
• Berühren Sie nun eine weitere Büroklammer am Ende der ersten Büroklammer, um eine Büroklammerkette zu starten. Fügen Sie immer wieder Büroklammern hinzu, bis keine mehr an der Kette haften. Notieren Sie in Ihrem Notizbuch, wie viele Büroklammern der Magnet in einer Kette zusammenhalten konnte, bevor die Büroklammern abfielen.
• Führen Sie die Schritte 1 & 2 mit den anderen Magneten aus und notieren Sie in Ihrem Notizbuch, wie viele Büroklammern in einer Kette an jedem Magneten haften würden.

Was ist passiert:

Wenn ein Magnet ein anderes magnetisches Objekt (z. B. eine Büroklammer) berührt, wird das Objekt zu einem temporären Magneten, solange es den echten Magneten berührt! Es kann jetzt verwendet werden, um mehr Büroklammern aufzunehmen.

Jede weitere Büroklammer wird auch zu einem temporären Magneten mit einer schwächeren Magnetkraft als die davor. Einige Magnete können möglicherweise eine Kette von fünf Büroklammern halten, während ein anderer Magnet möglicherweise nur eine oder zwei Büroklammern halten kann.

Wie viele Büroklammern ein Magnet aufnehmen kann, ist ein guter Hinweis auf seine Stärke. Wenn Sie einen ausreichend starken Magneten haben und die Büroklammern lange genug anheben, können Sie feststellen, dass einige der Büroklammern die Fähigkeit behalten, sich eine Weile wie Magnete zu verhalten, selbst wenn sie den Magneten nicht berühren.

In diesem Fall haben Sie gerade einen sehr starken temporären Magneten hergestellt.

Wissenschaftswörter

Diese Wörter über Magnete werden in den wissenschaftlichen Projekten verwendet. Wenn Sie nicht sicher sind, was sie bedeuten, lesen Sie einfach die Definitionen unten!

Magnetisches Objekt – jedes Objekt, das von einem Magneten angezogen werden kann. Büroklammern, Eisenspäne, Schlüssel und Haarnadeln sind Beispiele für magnetische Objekte.

Magnetfeld – ein unsichtbarer Bereich um einen Magneten, in dem seine Magnetkraft andere Objekte beeinflusst. Das Magnetfeld zieht tatsächlich andere magnetische Objekte in Richtung eines Magneten.

Temporärer Magnet – ein magnetischer Gegenstand, der ein Magnet werden kann, wenn er einen Permanentmagneten berührt, aber seine magnetischen Eigenschaften verliert, wenn er den Permanentmagneten nicht mehr berührt.

Magnet Science Lesson

Magnete in Haushaltsgegenständen

Ein Magnet ist ein fester Gegenstand, normalerweise ein Stein oder ein Metallstück, der bestimmte Materialien anziehen kann.

Um herauszufinden, was von Magneten angezogen wird und was nicht, machen Sie eine Magnetjagd.

Schauen Sie sich im Raum um und helfen Sie Ihrem Kind, eine Liste von Objekten zu erstellen, von denen es glaubt, dass sie vom Magneten angezogen werden, sowie eine Liste von Objekten, die nicht angezogen werden. Nachdem Sie Ihre Listen erstellt haben, testen Sie jedes der Objekte.

(Verwenden Sie keine Magnete auf Computern, Kassetten, Discs und anderen elektronischen Geräten – es könnte die Magnete in ihnen beschädigen!)

Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit dem, was Sie vorhergesagt haben. Haben Sie mit all Ihren Vorhersagen Recht? Hast du dich geirrt?

Besprechen Sie, warum Elemente haften geblieben sind oder nicht, wenn Sie ursprünglich dachten, das Gegenteil wäre der Fall.

Zum Beispiel ist das Objekt aus Kunststoff, aber mit glänzender Farbe beschichtet, um es metallisch aussehen zu lassen; Nicht alle Metalle werden von Magneten angezogen; oder vielleicht wurden nur Teile eines Objekts vom Magneten angezogen. Was sagt uns das über magnetische Anziehung?

(Dass ein Objekt aus Metall bestehen muss, um angezogen zu werden, aber nicht alle Metalle werden angezogen.)

Metalle wie Eisen, Nickel und Kobalt werden von Magneten angezogen. Stahl enthält Eisen und wird daher auch von Magneten angezogen.

Alternativ können Sie diese Malvorlage als Teil einer Magnetjagd verwenden. Gehen Sie um das Haus herum und finden Sie Dinge, die magnetisch sind. Kreisen Sie die Elemente auf dem Malbogen ein, die vom Magneten angezogen werden, und zeichnen Sie alle anderen Elemente ein, die Sie gefunden haben und die ebenfalls magnetisch sind.

Wie bereits erwähnt, haben viele gewöhnliche Haushaltsgegenstände Magnete und sind Teil dessen, was diese Gegenstände zum Funktionieren bringt. Elektronische Geräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen, Lampen, Telefone, Fernseher und Stereoanlagen enthalten Magnete.

Anziehung und Abstoßung

Alle Magnete haben zwei Enden, an denen der Zug am stärksten ist – einen Nordpol und einen Südpol. Die Pole werden so genannt, denn wenn ein Magnet im Wasser schwimmt oder an einer Schnur hängt, die um seine Mitte gebunden ist, richtet er sich in Nord-Süd-Richtung aus, im Einklang mit dem Magnetfeld der Erde.

Um am besten zu zeigen, wie die Pole von Magneten miteinander reagieren, erhalten Sie zwei Stabmagnete mit den beschrifteten Nordpolen und Südpolen. Halten Sie die Magnete fest und lassen Sie Ihr Kind versuchen, die Hände und die Enden der Magnete so zusammenzudrücken, dass sich die Nordpole beider Magnete treffen. Was passiert? Drehen Sie nun einen der Magnete um und versuchen Sie, die Enden so zusammenzudrücken, dass ein Nordpol eines Magneten auf den Südpol des anderen Magneten trifft. Was ist dieses Mal passiert? Drehen Sie schließlich den anderen Magneten so um, dass die Südpole einander zugewandt sind, und versuchen Sie, sie zusammenzudrücken. Was passierte?

Kinder sollten feststellen, dass sie, wenn ein Nordpol einem Südpol zugewandt war, eine Kraft spürten, die die Magnete zusammenzog. Aber wenn die Nordpole einander zugewandt waren oder die Südpole einander zugewandt waren, hätten sie eine Kraft spüren müssen, die sie auseinander drückte. Helfen Sie Kindern zu verstehen, dass entgegengesetzte Pole anziehen (zusammenziehen), während ähnliche Pole abstoßen (auseinander drücken).

Magnetfeld

Der unsichtbare Bereich um einen Magneten, der ein anderes Objekt anzieht, wird als Magnetfeld bezeichnet.

Magnetische Objekte (z. B. Büroklammern) werden in Richtung des Magneten gezogen, wenn sie in diesem Feld platziert werden. Sie können das Magnetfeld eines Magneten mit Eisenspänen in einem Ziploc-Beutel oder Eisenspänen in einem versiegelten Gehäuse sehen.

(Wir empfehlen dringend, lose Feilen in einen versiegelten Beutel zu legen, um ein Durcheinander zu vermeiden.)

Legen Sie einen Stabmagneten auf einen Tisch. Schütteln Sie den Beutel oder die Hülle vorsichtig, um die Eisenspäne gleichmäßig zu verteilen, und legen Sie sie auf den Magneten.

(Sie können auch versuchen, den Magneten auf den Ziploc-Beutel zu legen.)

Muster der Eisenspäne beachten. Das Magnetfeld ist an den Polen am stärksten. Sie können dies sehen, weil sich die Eisenspäne an diesen Stellen sammeln.

Legen Sie nun zwei Stabmagnete mit ähnlichen Polen einander zugewandt auf den Tisch.

Platzieren Sie sie so nah wie möglich beieinander, ohne dass sie sich voneinander entfernen.

Legen Sie die Eisenspäne auf die Magnete. Beobachten Sie das Muster der Eisenspäne.

Drehe nun einen Magneten so um, dass die gegenüberliegenden Pole einander zugewandt sind, und bringe sie so nah wie möglich zusammen, ohne dass sie sich zusammen bewegen.

Legen Sie die Eisenspäne darauf und beobachten Sie erneut das Muster.

In jedem dieser Experimente können wir mit den Eisenspänen sichtbar sehen, wie das Magnetfeld geformt ist und wie mehrere Magnetfelder miteinander interagieren können.

Erweitern Sie dies, indem Sie verschiedene Magnetformen ausprobieren (Ringmagnet, Hufeisenmagnet usw.), um zu sehen, wie ihre Magnetfelder aussehen. Versuchen Sie es auch mit mehreren Magneten nahe beieinander, um zu sehen, wie ihre Magnetfelder miteinander interagieren.

Wenn Kinder mit Magneten spielen, sollten Sie immer von Erwachsenen beaufsichtigt werden.

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