Fizyka jest nauką ścisłą, rządzącą się swoimi prawami, które można wykazać poprzez spektakularne eksperymenty. Przyjrzyjmy się 6 interesującym eksperymentom.
1. Wytwarzanie prądu z różnic temperatur
Do doświadczenia będziesz potrzebować:
- element Peltiera;
- radiator z płyty;
- silnik mikroelektryczny;
- filiżanka gorącej wody.
W eksperymencie wykorzystano element Peltiera stosowany w układach chłodzenia. Po przyłożeniu napięcia jedna strona urządzenia nagrzewa się, a druga chłodzi. W tym przypadku element może działać także w odwrotnym kierunku – wytwarzając prąd, gdy temperatura jego ścianek jest różna.
Jeśli umieścisz element Peltiera na zimnym radiatorze z płytki i postawisz na nim szklankę wrzącej wody, urządzenie będzie wytwarzać prąd. Wytworzona energia wystarczy do zasilania silnika mikroelektrycznego.
2. Dowód ciężaru powietrza
Do doświadczenia będziesz potrzebować:
- wagi dźwigniowe;
- 2 balony;
- igła.
Musisz nadmuchać 2 balony i powiesić je na skali dźwigniowej. Niektórzy początkowo napompowują więcej.
Ponieważ oba nie mają identycznej masy, ramiona łuski nie zamarzają poziomo. Jeśli ostrożnie przebijesz jedną z kulek igłą, to po wypuszczeniu powietrza wahacz wraz z nią podniesie się. Doświadczenie potwierdza, że powietrze ma masę.
3. Pistolet elektromagnetyczny
Opierając się na sile Ampera, możesz zrobić armatę. Do jego złożenia potrzebne będą:
- plastikowa rurka do 30 cm;
- drut miedziany z izolacją;
- 2 lit Akumulatory 18650 w kasecie;
- podkładki do magnesów neodymowych 5-8 szt.
Musisz zatkać jeden koniec plastikowej rurki. Na jego krawędzi nawiniętych jest 50 zwojów drutu. Jeden koniec przewodu jest podłączony do dodatniego lub ujemnego bieguna kasety akumulatora. W tubie umieszczono kilka magnesów neodymowych.
Jeśli zamkniesz obwód cewki, podłączając jej wolny koniec do drugiego zacisku, magnesy zostaną wypchnięte przez siłę Ampera. Dzieje się to tak szybko, że stwarza wizualne wrażenie wystrzału.
4. Zworka elektromagnetyczna
Eksperyment ten działa według tych samych praw fizycznych, co pistolet magnetyczny. Do jego wykonania potrzebne będą te same materiały, a także:
- kondensator 3300 uF 63 V;
- wpisy;
- zamknięcie obwodu.
Kondensator musi być uwzględniony w projekcie istniejącego pistoletu magnetycznego. Domowy wyłącznik automatyczny wykonany z kołka i drutu jest zainstalowany na jednym z drutów cewki. Po naciśnięciu zamyka obwód cewki i otwiera go, gdy nie ma ciśnienia.
Stycznik jest włożony do rurki. Jeśli opuścisz do niego magnesy, wówczas naciśnięcie styków zamknie obwód, a siła amperowa je popchnie. Po podskoczeniu, zamiast całkowicie wylecieć, ponieważ impuls prądowy na cewce jest bardzo krótki, ponownie spadną. Pocisk będzie skakał, aż do wyczerpania się baterii.
5.Jak wywołać reakcję aluminium z magnesami neodymowymi
Możliwe jest stworzenie warunków, w których aluminium oddziałuje z magnesem. Do doświadczenia będziesz potrzebować:
- Aluminiowa płyta;
- potężny magnes;
- nitka;
- 2 paczki zapałek.
Po prostu przykładając nieruchomy magnes do aluminiowej płyty, możesz mieć pewność, że nie będzie żadnego przyciągania. Jeśli umieścisz płytkę na dwóch pudełkach zapałek i powiesisz nad nią magnes, to gdy się zacznie kołysać, zauważysz kołysanie się aluminium.
Efekt ten występuje, ponieważ kiedy magnes przelatuje nad płytką, generowany jest na niej prąd elektryczny, który również wytwarza pole elektromagnetyczne. Oddziałuje z polem magnetycznym, przez co płytka staje się luźna.
6. Najprostszy generator elektryczny oparty na przędzarce
Do doświadczenia będziesz potrzebować:
- prządka;
- cewka;
- dioda;
- silnik mikroelektryczny;
- Magnesy neodymowe.
Silnik elektryczny można zasilać, podłączając do niego cewkę poprzez diodę i działając na nią za pomocą obracających się magnesów neodymowych. Wystarczy przymocować magnesy trwałe do łopatek błystki i ustawić ją na stojaku. Obracające się na nim magnesy, doprowadzone do cewki, razem powtarzają obwód generatora prądu.
Jeśli podłączysz się do takiej cewki Dioda LED bezpośrednio, zaświeci się. W takim przypadku światło będzie migotać, co jest spowodowane małą prędkością magnesów trwałych.
Jeśli do cewki wytwarzającej prąd, której oś zawiera magnesy, zostanie podłączona inna zawieszona cewka, zacznie ona oscylować pod wpływem siły Ampera. Oczywiście tylko jeśli uruchomisz generator z przędzarki.
