Κατασκευάστε ένα μαγνητόμετρο!

Σκοπός της δραστηριότητας είναι να κατασκευάσουν οι μαθητές ένα μαγνητόμετρο για να καταγράψουν τις αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο της Γης που οφείλονται σε μαγνητικές καταιγίδες.

Υλικά

Ένα καθαρό μπουκάλι αναψυκτικού 2 λίτρων

Μισό κιλό άμμο (ή χώμα)

Έναν ραβδόμορφο μαγνήτη

Μισό μέτρο πετονιά

Ένα κομμάτι χαρτόνι διαστάσεων 3x5 εκατοστών

Ένα κομμάτι καλαμάκι μήκους 5 εκατοστών

Ένα μικρό κομμάτι καθρέφτη

Ισχυρή κόλλα γενικής χρήσης

Κολλητική ταινία

Χάρακα

Μια λάμπα ρυθμιζόμενης έντασης φωτός (ή ένα λέιζερ χειρός)

Πώς λειτουργεί

       Οι ηλιακές καταιγίδες επιδρούν στο μαγνητικό πεδίο της Γης προκαλώντας μικρές μεταβολές της κατεύθυνσής του στο έδαφος, οι οποίες ονομάζονται μαγνητικές καταιγίδες. Ένα μαγνητόμετρο λειτουργεί ως μια ευαίσθητη πυξίδα και αυτό που θα κατασκευάσετε καταγράφει τις μεταβολές που συμβαίνουν μέσα στην αίθουσά σας. Όταν συμβαίνει μια μαγνητική καταιγίδα, θα παρατηρήσετε τη διεύθυνση του μαγνήτη να μεταβάλλεται κατά αρκετές μοίρες μέσα σε λίγες ώρες και στη συνέχεια να επανέρχεται στον συνηθισμένο προσανατολισμό δείχνοντας το βόρειο μαγνητικό πόλο της Γης.

Βήματα κατασκευής

1. Καθαρίστε το μπουκάλι αναψυκτικού και αφαιρέστε κάθε αυτοκόλλητο που υπάρχει πάνω του.

2. Κόψτε προσεκτικά το μπουκάλι περίπου στο 1/3 του ύψους του.

3. Δημιουργήστε μια μικρή τρύπα στο κέντρο από το καπάκι του.

4. Γεμίστε το ένα τέταρτο του μπουκαλιού με άμμο (ή χώμα) για να είναι σταθερό.

5. Ελέξτε ότι το κομμάτι χαρτόνι μπορεί να χωρέσει μέσα στο μπουκάλι και να στρέφεται ελεύθερα.

6. Κολλήστε το μαγνήτη στο κέντρο της μιας πλευράς του χαρτονιού.

7. Κολήστε το κομμάτι από το καλαμάκι στην κορυφή του μαγνήτη

8. Κολλήστε το μικρό κομμάτι καθρέφτη στο μπροστινό μέρος του μαγνήτη.

9. Περάστε την πετονιά μέσα από το καλαμάκι και δέστε την ώστε να σχηματιστεί ένα μικρό τρίγωνο με πλευρές μήκους περίπου 5 εκατοστά.

10. Δέστε ένα κομμάτι πετονιά μήκους σχεδόν 15 εκατοστά από την κορυφή του τριγώνου και περάστε το μέσα από την τρύπα στο καπάκι του μπουκαλιού.

11. Ενώστε το πάνω και το κάτω μέρος του μπουκαλιού επιβεβαιώνοντας ότι η κάρτα με τον μαγνήτη μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα.

12. Δέστε με την κολλητική ταινία τα δυο μέρη του μπουκαλιού και κολλήστε την πετονιά γύρω από το καπάκι ώστε να είναι σταθερή.

13. Τοποθετήστε το μπουκάλι σε οριζόντια επιφάνεια και στρέψτε τη λάμπα προς αυτό ώστε να σχηματιστεί μια φωτεινή κηλίδα σε έναν τοίχο σε απόσταση περίπου 2 μέτρα. Καταγράψτε με τη βοήθεια του χάρακα τις μεταβολές στη θέση της φωτεινής κηλίδας για να ανιχνεύσετε γεγονότα μαγνητικών καταιγίδων.

Όπως ακριβώς τα βαρόμετρα μας επιτρέπουν να καταγράφουμε την επερχόμενη κακοκαιρία, έτσι και το μαγνητόμετρο που φτιάξατε σας επιτρέπει να καταγράφετε την επερχόμενη κακοκαιρία στη διαστημική γειτονιά του πλανήτη μας!

Μερικά τεχνάσματα

·        Προσέξτε ώστε το χαρτόνι να μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα και η φωτεινή κηλίδα να μην εμποδίζεται, κατά την περιστροφή, από την κολλητική ταινία.

·        Το μαγνητόμετρο πρέπει να τοποθετηθεί σε κάποιο μέρος της αίθουσας που δεν θα ενοχλεί και δεν θα το ενοχλείτε. Αν το όργανο χρειαστεί να μετακινηθεί δεν θα είναι εύκολο να συγκρίνετε τις διάφορες μεταβολές που θα καταγράψετε.

·        Ο τοίχος στον οποίο προβάλλεται η φωτεινή κηλίδα πρέπει να είναι σε απόσταση 2 μέτρων ώστε να είναι δυνατή η «μεγέθυνση» των μικρών στροφών του μαγνήτη. Αυτό σημαίνει όμως ότι η λάμπα που θα χρησιμοποιήσετε πρέπει να είναι αρκετή ισχυρή ώστε να είναι ορατή η φωτεινή κηλίδα.

·        Ξεκινώντας τις μετρήσεις, οι οποίες μπορεί να διαρκέσουν ακόμη και μήνες, σημειώστε με ένα μολύβι τη θέση της φωτεινής κηλίδας. Καταγράψτε κάθε μέρα αυτή τη θέση και κρατήστε ακριβές αρχείο.

·        Μπορείτε αρχικά να ελέγξετε αν το όργανο λειτουργεί συγκρίνοντας την κατεύθυνση του μαγνήτη με αυτήν μιας πυξίδας. Πρέπει να είναι ίδιες.

·        Επιβεβαιώστε την ανίχνευση μιας μαγνητικής καταιγίδας με πληροφορίες που μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο!