Με το ένα χέρι κράτησε κατακόρυφο τον σωλήνα περίπου 10-20 cm πάνω από την επιφάνεια του τραπεζιού. Με το άλλο χέρι κράτησε τον μαγνήτη δίπλα από τον χάλκινο σωλήνα, στο ίδιο επίπεδο με την είσοδο του σωλήνα.
Ζήτησε από τα παιδιά να παρατηρήσουν πόσο γρήγορα θα πέσει και θα χτυπήσει ο μαγνήτης στην επιφάνεια του τραπεζιού. Άφησε τον μαγνήτη να πέσει. Ζήτησε τώρα να παρατηρήσουν τι θα συμβεί αν αφήσεις το μαγνήτη να πέσει μέσα στον σωλήνα. Θα παρατηρηθεί ότι ο χρόνος που διαρκεί η πτώση του μαγνήτη μέσα στον χάλκινο σωλήνα είναι πολύ μεγαλύτερος από το χρόνο που διαρκεί όταν πέφτει έξω από αυτόν. Γιατί;
Ερμηνεία
Ο χάλκινος σωλήνας δεν αλληλεπιδρά μαγνητικά με τον ακίνητο μαγνήτη. Καθώς, όμως, ο μαγνήτης ξεκινά να εκτελεί ελεύθερη πτώση η μεταβολή στη μαγνητική ροή από κάθε μια εγκάρσια απειροστού ύψους διατομή του σωλήνα, προκαλεί την εμφάνιση επαγωγικού ρεύματος (δινορεύματα, ρεύματα Φουκώ) που, σύμφωνα με τον κανόνα του Lenz, έχει τέτοια φορά ώστε να δημιουργεί μαγνητικό πεδίο που να αντιτίθεται στην αιτία που το προκάλεσε. Έτσι το πεδίο αυτό ασκεί δύναμη προς τα πάνω στον μαγνήτη επιβραδύνοντας την πτώση του.
Παρατηρήσεις
1. Τα παιδιά πολλές φορές ισχυρίζονται ότι ο μαγνήτης έλκεται από το χαλκό και για αυτό καθυστερεί να πέσει. Υπάρχει επίσης περίπτωση να αναφέρουν τριβές του μαγνήτη στα τοιχώματα του σωλήνα. Για να αποφύγεις κάτι τέτοιο δείξε στην αρχή ότι μαγνήτης δεν έλκει το χαλκό και ότι η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο του μαγνήτη.
2. Αν χρησιμοποιήσεις δυο ίδιους μαγνήτες και τους αφήσεις ταυτόχρονα να πέσουν έναν στο χάλκινο και έναν σε πλαστικό σωλήνα ο θόρυβος του καθενός από την πτώση τους στο δάπεδο δείχνει εντυπωσιακά την πιο αργή πτώση στο χάλκινο σωλήνα. Αυτό σε βοηθά να αντιμετωπίσεις και την άποψη των παιδιών (μικρή ομάδα) ότι μπορεί να δημιουργείται μέσα στο σωλήνα κάποιο ρεύμα αέρα που να δυσκολεύει την πτώση του μαγνήτη.
3. Αν στηρίξεις τους σωλήνες με κλίση ως προς την κατακόρυφο το αποτέλεσμα είναι πιο εντυπωσιακό!
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου