Zestaw składa się z sześciu jednakowych magnesów pierścieniowych oraz plastikowej podstawki, wykonanej w biodegradowalnego materiału PLA. Każdy magnes jest pokryty warstwą plastiku o innym kolorze. Za pomocą zestawu można zilustrować oddziaływanie na odległość, a także pierwszą i trzecią zasadę dynamiki.
Proponowane doświadczenia
- Na pręt podstawki nakładamy pierwszy magnes, a następnie drugi, odwrócony tak, by utrzymywał się (lewitował) nad pierwszym.
Obserwujemy zachowanie magnesu. Stawiamy hipotezę wyjaśniającą zjawisko jego lewitowania.
Mimo że drugi magnes nie dotyka pierwszego, nie spada w dół, lewituje (pionowy pręt jedynie zapobiega spadnięciu magnesu na boki). Jest to przykład oddziaływania na odległość.
Jakie siły działają na lewitujący magnes? Jaka jest wartość siły wypadkowej działającej na ten magnes?
Znajdujący się na podstawce magnes działa na magnes lewitujący siłą zwróconą pionowo do góry i równoważącą ciężar magnesu lewitującego. Wartość siły wypadkowej działającej na lewitujący magnes jest równa zero.
- Dokładamy kolejny magnesy.
Obserwujemy zmniejszającą się odległość między pierwszym, najniżej położonym lewitującym magnesem a magnesem leżącym na podstawce.
Jakie siły działają na ten magnes? Jaka jest wartość siły wypadkowej?
- Na podstawkę nakładamy dwa magnesy w taki sposób, by na niej spoczywały. Całość stawiamy na szalce wagi szalkowej i równoważymy wagę.
Po zaaretowaniu wagi odwracamy górny magnes tak, by unosił się nad pierwszym.
Próbujemy przewidzieć, czy waga pozostanie w równowadze po jej odaretowaniu.
Wynik doświadczenia tłumaczymy na podstawie I i III zasady dynamiki, rozważając siły, jakie działają na lewitujący magnes oraz na magnes leżący na podstawce (zwracając szczególną uwagę na ich wartość).
Podstawa programowa zobowiązuje nauczycieli do kształtowania umiejętności rozwiązywania problemów. Opisane wyżej doświadczenie może doskonale służyć temu celowi. Zaznaczone pytanie stanowi sformułowanie problemu. Uczniowie powinni tworzyć hipotezy i uzasadniać je. Wykonanie doświadczenia stanowi weryfikację postawionych wcześniej hipotez. Końcowym etapem powinno być uzasadnienie wyniku doświadczenia z odwołaniem do zasad dynamiki (np. Szybka powtórka z fizyki do egzaminu gimnazjalnego, paragraf 1.4, zadanie 4).
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
