隔空推葡萄

2024-05-17 12:59潘浩
科学24小时 2024年5期
关键词:棉线木棒小美

潘浩

小美:大潘,大潘!我发现了一件超有意思的事。

大潘:什么事让你这么兴奋?

小美:周末看爷爷玩麻将,无意间发现麻将牌面对面放着居然会互斥!

大潘:哦,这是因为麻将牌里有磁铁。现在自动麻将机的麻将牌都装有磁铁,这样洗出来的牌可以全都背面朝上。

小美:为了能省下时间多打几圈麻将,人类的脑洞真是大啊!

大潘:不只是装了磁铁的麻将牌含有磁性,其实万物都有磁性。

小美:这我可不信,除非你能让我手里的葡萄凭空动起来。

大潘:看好了!

实验材料

新鲜葡萄几颗、钕磁铁若干、棉线、木棒、架子。

实验步骤

1.取两颗大小相近的新鲜葡萄,小心地穿在木棒两端。

2.在木棒中间系一根棉线,调整棉线的位置,使木棒保持平衡。

3.将棉线系在架子上,略作调整,使木棒保持平衡,并可以自由旋转。

4.将钕磁铁慢慢靠近其中一颗葡萄,一定不要碰到葡萄哦,看看会发生什么呢。

5.当钕磁铁靠近葡萄时,会发现葡萄居然如临大敌一般慢慢往后退。钕磁铁越靠近,葡萄退后得越厉害。这是为什么呢?

实验原理

磁铁能够吸引部分金属物质,如铁、镍、钴等。当这些物质靠近磁铁后会被磁铁磁化,从而产生磁性,与磁铁相互吸引。而有一些物质却抗拒磁场,会形成相反的作用力,与磁铁发生排斥现象,称为抗磁性。如水、铜、石墨、铅、金刚石、水银、铋以及超导材料都是抗磁性物质。

实验中的葡萄被磁铁“追着跑”是葡萄的抗磁性所致。因为葡萄的果肉里含有大量水分,而水是一种典型的抗磁性物质,所以每当磁铁要靠近葡萄时,葡萄就会被磁铁的磁力排斥,从而远离磁铁。

本实验中使用的钕磁铁是一种强力磁铁,其磁能积比普通磁铁高得多,可以使实验现象更明显。

1933年,瓦尔特·迈斯纳在量度超导锡及铅样品外的磁场时发现:在有磁场的情况下,样品被冷却至它们的超导相变温度以下时,样品消除了几乎所有的内部磁场。因为超导体的磁通量守恒,当里面的磁場减少时,外面的磁场就会增加。这就是著名的“迈斯纳效应”。这一效应应用到了很多科技领域,如今的磁悬浮列车,就是人们利用抗磁性发明出来的。

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