Magnetické kuličky NeoCube jsou zábavným hlavolamem. Jejich skládání do rozličných 2D i 3D tvarů vám posílí prsty, procvičí kreativitu i uvolní mysl. Ale kromě sestavení ornamentů, kostek, diamantů, autíček nebo třeba zvířátek se dají využít i jinak. Použijte neodymové kuličky na jednoduchý pokus. Postup v článku.
Pro vyzkoušení tohoto pokusu s magnety a magnetickou silou vám bude stačit 60 magnetických kuliček ze stavebnice NeoCube.
1) Spojte za sebou 37 magnetických kuliček do řetízku.
2) Postupně je omotávejte dokola, aby vznikl šestiúhelník – hexagon.
3) Z dalších 20 kuliček si připravte ještě jeden řetízek, ten do žádného tvaru nespojujte.
4) Prostřední kuličku hexagonu prsty mírně o pár milimetrů vytlačte směrem dolů, aby se šestiúhelník hezky točil kolem své osy. Zkuste jej roztočit prsty. Musí být položený na hladké ploše, třeba stolu.
5) Vezměte si řetízek 20 kuliček a pohybujte s ním opatrně okolo hexagonu sem tam. Měl by se začít hýbat.
6) Teď řetízkem pomalu točte okolo šestiúhelníku. Pomalinku hexagon roztočte. Je třeba najít vhodnou vzdálenost, aby magnetická síla ornament roztočila, ale zároveň aby se k němu řetízek nepřicvakl. Chce to cvik a pár pokusů.
7) Za chvilku se vám podaří hexagon hezky roztočit, aniž se jej dotknete. Magnetická síla uvádí kuličky v pohyb.
Podívejte se na video s pokusem.
Tento pokus s magnetickými kuličkami NeoCube demonstruje několik fyzikálních principů, zejména působení magnetické síly.
Přikládáme vysvětlení, co v jednotlivých krocích děje a jaké síly působí:
1-4) Magnetická síla pro sestavení hexagonu
Kohezní síla: Magnetické kuličky drží pohromadě díky magnetické síle, která mezi nimi působí. Šestiúhelník je stabilní struktura, jež kuličkám umožňuje zůstat pohromadě a držet pevný tvar.
5-7) Roztočení hexagonu řetízkem z magnetů
Magnetické pole: Když pohybujete řetízkem magnetických kuliček kolem hexagonu, vytváříte pohybující se magnetické pole.
Interakce magnetických polí: Toto pohybující se pole interaguje s magnetickým polem hexagonu.
Torzní síla: V důsledku této interakce vzniká torzní (otočná) síla, která způsobuje, že se hexagon začne točit.
Bezdotyková interakce: Jde o názorný příklad toho, jak mohou objekty mezi sebou díky magnetickým silám interagovat na dálku bez fyzického kontaktu.
Pár dalších postřehů k pokusu
Vzdálenost a síla: Musíte najít ideální vzdálenost mezi řetízkem a hexagonem, kde je magnetická síla dostatečně silná na to, aby hexagon roztočila, ale ne zas tak silná, aby se k němu kuličky z řetízku přicvakly.
Otočný pohyb: Jakmile se hexagon začne točit, setrvává v pohybu díky své setrvačnosti, dokud není zastavený vnější vlivem, například třením mezi kuličkami a povrchem stolu.
Aplikace fyzikálních zákonů
Zákon akce a reakce: Když pohybujete řetízkem kolem hexagonu, akční síla z pohybujícího se magnetického pole vyvolá reakční sílu v hexagonu, což vede k jeho rotaci.
Zachování hybnosti: Hexagon pokračuje v rotaci, dokud není zastavený vnějším vlivem či silou, třeba třením.
Tento pokus je názorným způsobem vizualizace, jak magnetická pole mohou působit na objekty na dálku a být použita k vyvolání pohybu bez fyzického kontaktu. Je to rovněž demonstrace několika klíčových fyzikálních principů v praxi.
Povedlo se vám hexagon sestavit a roztočit?
Vyzkoušejte i další pokusy s magnety a magnetickou silou.