Het is geen vogel, een vliegtuig of zelfs Superman; het is een bullet-trein. Een zweeftrein zweeft boven de grond en wordt met snelheden tot 300 mijl per uur aangedreven door krachtige supergeleidende elektromagneten. Experimenteren met magneetmodellen en andere magnetische levitatieprojecten is een goede manier voor kinderen om te leren over magnetisme en elektriciteit.

Zwevende paperclips

Ferromagnetisme is een natuurlijke kracht die wordt gecreëerd door de beweging van de elektronen. In de meeste elementen worden de draaiende elektronen gepaard met andere elektronen die in tegengestelde richting bewegen. Sommige metalen, zoals ijzer, laten de meeste van hun elektronen in dezelfde richting bewegen. Dit creëert een veld van magnetische krachtlijnen dat kan worden aangetoond met ijzervijlsel en een permanente magneet. Metalen die worden aangetrokken door een magnetisch veld worden ferromagnetische metalen genoemd, volgens de Georgia State University.

Een manier om de aantrekkingskracht van metalen op een magnetisch veld te demonstreren, is door het experiment met de zwevende paperclip uit te voeren. De student bevestigt een permanente magneet aan een metalen beugel die op een plank of doos is bevestigd. Hij of zij zal dan een touwtje aan een paperclip vastmaken en het onder de magneet plaatsen. De magneet zorgt ervoor dat de paperclip omhoog komt en aan het einde van de snaar drijft. De kinderen kunnen de kracht van de magnetische aantrekkingskracht testen door aan de draad te trekken om te zien hoe ver weg van de magneet de paperclip zal zweven.

Diamagnetische levitatie

Diamagnetisme is magnetische afstoting. Grafiet, sommige metalen zoals lood en bismut en bijna alle organische materialen zijn diamagnetisch omdat ze magnetische krachten afstoten. Alle organische materialen vertonen een zwakke diamagnetische kracht die magnetisme afweert. Eén experiment dat dit grafisch laat zien, gebruikt een levende kikker opgehangen aan een krachtige elektromagneet, volgens het High Field Magnetic Laboratory.

Kinderen kunnen diamagnetische afstoting demonstreren door een project te bouwen om een ​​kleine zeldzame aardmagneet tussen twee grafietplaten te laten zweven . U kunt de onderdelen voor het project als een kit kopen of zelf bouwen. Twee stukken pyrolitisch grafiet zijn gemonteerd op een houten frame en een reeks goedkope ringmagneten zijn onder hen opgehangen om de zwaartekracht op het experiment te weerstaan. Een kleine zeldzame-aardemagneet wordt vervolgens tussen de grafietplaten geplaatst waar deze zal zweven terwijl deze door het grafiet wordt afgestoten.

Zwevende potloden

Een eenvoudig project om magnetische levitatie aan te tonen maakt gebruik van zes ringmagneten , een potlood en wat boetseerklei. Laat de kinderen vier van de ringmagneten op een plat oppervlak bevestigen met wat boetseerklei. Zorg dat de magneten op gelijke afstand van elkaar zijn geplaatst en met dezelfde polariteit naar boven wijzen. Twee ringmagneten worden op het potlood geplaatst zodat ze op dezelfde afstand van elkaar staan ​​als de twee paar magneten op het vlakke oppervlak. Bevestig een speelkaart aan het tafelblad achter de magneten met wat klei, zodat het potloodpunt er tegenaan kan rusten. De kinderen kunnen nu het potlood boven de ringmagneten plaatsen en kijken terwijl het boven het tafelblad zweeft.

Zwevende treinmodellen

Magnetische velden met dezelfde polariteit stoten elkaar af. Als u de noordpolen van twee magneten bij elkaar plaatst, zullen ze van elkaar weg duwen. Een soortgelijk concept wordt gebruikt in de maglevreinen van Europa, Japan en China.

Kinderen kunnen hun eigen model maglevreinen bouwen met behulp van enkele stripmagneten, PTFE-tape en polystyreenschuim. De strookmagneten worden op een stuk polystyreenschuim geplakt met dezelfde polariteit naar boven gericht en de baan wordt omgeven door wanden van meer polystyreenschuim. De trein is een stuk schuim met permanente magneten op de bodem gelijmd met dezelfde polariteit naar beneden gericht als de baan naar boven gericht is. Plaats de trein over het parcours en geef hem een ​​zachte duw om hem over de baan te laten glijden. De PTFE-tape langs de wanden laat de trein soepeler glijden.