بسیاری از مواد دارای گشتاورهای مغناطیسی هستند. این گشتاورها وقتی در معرض میدان مغناطیسی خارجی هستند، در یک راستا قرار می گیرند. در این مقاله آزمایش مایع مغناطیسی را مورد بررسی قرار می دهیم. با استفاده از علم فیزیک می توان هیجاناتی به وجود آورد. درست است که این علم مورد علاقه خیلی از افراد نیست، اما وقتی موضوع آزمایش های جذاب باشد، برای همه جالب می شود. پس با ما باشید و این آزمایش را در منزل خود انجام دهید.
توضیح درباره فروسیال ها
فروسیال ها پارامغناطیس هایی هستند که از نانو ذرات مغناطیسی پراکنده در مایع تشکیل شده اند. این فروسیال ها وقتی در معرض میدان مغناطیسی قرار بگیرند، ساختارهای سیخ دار غیر عادی بر روی سطحشان به وجود می آید. دلیل آن اثرات ترکیبی گرانش، کشش سطحی و جاذبه های مغناطیسی بین نانو ذرات این ساختارها را به وجود می آورند. حال اگر میدان مغناطیسی حذف شود، این فروسیال ها به حالت مایع و عادی خود بر می گردند. در واقع می توان گفت که فروسیال شخصیت دوگانه ای دارد. یک ثانیه مایع و در ثانیه بعد به حالت جامد است. در آزمایش مایع مغناطیسی به نکات جالبی دست می یابیم. برای اطمینان از این خاصیت می توانید یک دسته را در خانه مخلوط نمایید و مشاهده کنید که چگونه کار می کند.
توضیحاتی درباره عملکرد فروسیال ها
فروسیال یک مایع خاص است که ذرات مغناطیسی در اطراف آن شناور هستند. این ذرات مغناطیسی به یک دیگر جذب می شوند. پس باید با یک ماده خاص پوشانده شوند که از این چسبندگی جلوگیری کند. در این صورت است که فروسیال به همان حالت سیال می ماند. یک نکته درباره فروسیال ها که آن ها را خاص و ویژه می کند را در این جا ذکر می کنیم. این ماده اگر در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی قرار بگیرد، هر یک از ذرات ریز و مغناطیسی شده و فروسیال متراکم می شود و به یک جامد تبدیل می شود.
آزمایش مایع مغناطیسی
در این مقاله به شما یاد می دهیم که فروسیال خود را بسازید. با آن بازی کنید و واکنش آن را در حضور میدان مغناطیسی مشاهده نمایید. برای انجام آزمایش مایع مغناطیسی به مواد و لوازمی نیاز دارید که در زیر می آوریم.
مواد و ابزار مورد نیاز جهت آزمایش مایع مغناطیسی
برای انجام این آزمایش جذاب به این ها نیاز دارید:
روغن سبزیجات یا نباتی
یک ظرف کم عمق
براده آهن که می توانید از فروشگاه های ابزار فروشی تهیه نمایید.
دستمال سفره
یک آهن ربا
این مواد مورد نیاز، ساده و در دسترس هستند و برای تهیه آن ها با مشکل مواجه نمی شوید. پس به راحتی آزمایش مایع مغناطیسی را انجام دهید.
نحوه‌ی اجرای آزمایش مایع مغناطیسی
مراحل انجام آزمایش مایع مغناطیسی را به زبانی راحت توضیح می دهیم. بچه ها مطمئنا از این آزمایش لذت می برند.
مرحله اول
یک ظرف کم عمق را تهیه کنید. روغن نباتی را درون آن بریزید میزان روغن نباید زیاد باشد. دقت نمایید که فقط یک لایه نازک از روغن درون ظرف داشته باشید.
مرحله دوم آزمایش مایع مغناطیسی
براده های آهن را درون روغن اضافه نمایید. در این مرحله باید این دو ماده را خیلی خوب با هم مخلوط نمایید. تا جایی به هم بزنید که یک ماده خیلی غلیظ به دست بیاید. ظاهر این ماده شبیه به لجن است. این ماده در واقع همان فروسیال شما است.
نکته مهم در این آزمایش
فروسیال شما باید کاملا غلیظ باشد. برای این کار از دستمال استفاده نمایید. این دستمال روغن اضافی را جذب می کند و فروسیال غلیظ تر می شود. یک راه دیگر هم این است که یک آهن ربا را به بیرون ظرف بچسبانید. به این طریق مایع به حامد تبدیل می شود و شما قادر خواهید بود که روغن اضافی را از بین ببرید.
مرحله جذاب پایانی در آزمایش مایع مغناطیسی
در این مرحله آهن ربا را به ظرف حاوی فروسیال وصل کنید. با این کار سیال جامد می شود و به شکل میدان مغناطیسی در می آید. این جا است که بچه ها حسابی هیجان زده می شوند. سپس میدان مغناطیسی را حذف کنید. چه اتفاقی می افتد؟ فروسیال دوباره به صورت مایع در می آید و جریان پیدا می کند. دیدن این واکنش ها بسیار جالب و شگفت انگیز است.
یک آزمایش جذاب دیگر با فروسیال
این آزمایش مایع مغناطیسی مطمئنا بسیار جذاب تر است. برای این کار به یک شیشه نیاز دارید. پس از درست کردن فروسیال، آن را روی یک شیشه بریزید. سپس یک آهن ربا را در زیر شیشه قرار دهید. به شیشه بچسبانید و آن را حرکت دهید. دیدن این صحنه برای بچه ها خیلی دوست داشتنی و جذاب است. حتما این آزمایش را برای آن ها انجام دهید. البته توصیه ما این است که این لذت را به آن ها بدهید. وقتی خودشان این کار را انجام بدهند بیشتر هیجان زده می شوند.
یک نکته درباره فروسیال ها
در این قسمت از مقاله یک نکته جالب درباره مایع مغناطیسی به شما بگوییم. فروسیال ها در دماهای بالا، خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهند. این دما به دمای کوری معروف است.
موارد استفاده از فروسیال ها
این مایع مغناطیسی را می توان برای آب بندی مایع در اطراف محورهای درایو چرخان در هارددیسک استفاده نمود. این ماده قابلیت کاهش اصطکاک دارد. در دمپرهای نیمه فعال در کاربردهای مکانیکی و هوافضا، برای تصویربرداری از ساختارهای حوزه مغناطیسی روی سطح مواد فرومغناطیسی، در تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، در جراحی نانو برای جدا کردن یک بافت از بافت دیگر و استفاده های دیگر کاربرد دارند.
سخن پایانی
این مقاله آزمایش مایع مغناطیسی بر پایه علم فیزیک را برای شما توضیح می دهد. بر خلاف نظر عموم که فیزیک را علمی مشکل می دانند و علاقه چندانی به آن ندارند، می توان آزمایشات جذابی را انجام داد. این کار را در منزل و برای بچه ها انجام دهید. آزمایش مایع مغناطیسی بسیار شگفت انگیز است. با مواد بسیار ساده و قابل دسترس می توانید نکات علمی زیادی را به بچه ها آموزش دهید.
نویسنده: عجیب تو جیب
هرگونه کپی برداری از محتوا تنها با ذکر نام “عجیب تو جیب” و “درج لینک دقیق محتوا” در سایت مجاز است و در غیر این صورت و مشاهده آن پیگرد قانونی دارد.
