درس 7: آهن‌ربا در زندگی

در مرکز بازیافت زبالهفعّالیتصفحه ۶۰ کتاب درسی

گروهی از دانش‌آموزان همراه آموزگار خود از یک مرکز بازیافت زباله بازدید کردند تا از نزدیک جداسازی زباله‌ها را ببینند. در بخشی از این مرکز، بعضی زباله‌های فلزّی را با آهن‌ربایی بزرگ از بقیّه جدا می‌کنند. دانش‌آموزان می‌خواهند بدانند چرا همه‌ی قوطی‌های فلزّی جذب آهن‌ربا نمی‌شوند.

وسایل لازم: آهن‌ربا، قاشق فلزّی، قیچی، پیچ و مهره، گیره‌ی کاغذ، سیم مسی، ورق آلومینیمی، میخ، مدادتراش و سکّه.

1. الف) از این فعّالیت چه نتیجه‌ای می‌گیرید؟

   پاسخ: آهن‌ربا همه‌ی جسم‌های فلزّی را جذب نمی‌کند. ورق آلومینیمی و سیم مسی را جذب نمی‌کند؛ جسم‌های فلزّی مانند میخ و گیره‌ی کاغذ که آهنی هستند، جذب آهن‌ربا می‌شوند.

آهن‌ربا را به وسایل برقی متصل به برق و به وسایل الکترونیکی مانند گوشی تلفن همراه نزدیک نکنید.

قطب‌های آهن‌ربافعّالیتصفحه ۶۱ کتاب درسی

اگر یک آهن‌ربا را به گیره‌ی فلزّی کاغذ نزدیک کنیم، گیره‌ها جذب آن می‌شوند. آیا گیره‌ها به همه‌ی قسمت‌های آهن‌ربا می‌چسبند؟ در یکی از گروه‌ها بچّه‌ها بر اساس تجربه‌های قبلی خود می‌گویند خاصیت آهن‌ربایی در وسط آهن‌ربا از قسمت‌های دیگر کمتر است و گیره‌ها به وسط آهن‌ربا نمی‌چسبند. نظر گروه شما چیست؟

به قسمتی از آهن‌ربا که خاصیت آهن‌ربایی بیشتری دارد، قطب آهن‌ربا می‌گویند. هر آهن‌ربا دو قطب دارد.

1. ۱دو آهن‌ربای تیغه‌ای را مانند شکل روی ماشین‌های اسباب‌بازی بچسبانید.
2. ۲ماشین‌ها را از روبه‌رو به هم نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می‌افتد؟
3. ۳یکی از ماشین‌ها را برگردانید و دوباره آن‌ها را به هم نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می‌افتد؟

1. الف) در کدام حالت ماشین‌ها به هم برخورد می‌کنند و در کدام حالت از هم دور می‌شوند؟

   پاسخ: دو آهن‌ربایی که قطب‌های همنامشان کنار هم قرار دارند یکدیگر را دفع می‌کنند، و دو آهن‌ربایی که قطب‌های ناهمنامشان کنار هم است یکدیگر را جذب می‌کنند.

کدام آهن‌ربا قوی‌تر است؟فعّالیتصفحه ۶۲ کتاب درسی

1. ۱چهار عدد آهن‌ربا را شماره‌گذاری کنید.
2. ۲یک گیره‌ی فلزّی کاغذ را روی صفرِ خط‌کش قرار دهید.
3. ۳آهن‌ربای شماره‌ی ۱ را روی خط‌کش قرار دهید و به‌آرامی به گیره نزدیک کنید.
4. ۴فاصله‌ای را که در آن آهن‌ربا گیره‌ی کاغذ را جذب می‌کند اندازه بگیرید و یادداشت کنید.
5. ۵مرحله‌ی ۳ را با آهن‌رباهای شماره‌ی ۲، ۳ و ۴ تکرار کنید.

این فاصله معیارِ عددیِ قدرت آهن‌رباست: هرچه بیشتر، آهن‌ربا قوی‌تر. بدون آن فقط می‌شد گفت «به نظرم این یکی قوی‌تر است».

آهن‌ربای سوزنی، قطب‌نمای شمافعّالیتصفحه ۶۴ کتاب درسی

آن سرِ آهن‌ربا که به سمت شمال قرار می‌گیرد، قطب شمال آهن‌ربا نامیده می‌شود و با علامت N نشان می‌دهند. سرِ دیگر آن که به سمت جنوب قرار می‌گیرد، قطب جنوب آهن‌ربا نامیده می‌شود و با علامت S نشان می‌دهند.

با ماژیک، قطب شمال آهن‌ربای سوزنی را قرمز و قطب جنوب آن را آبی رنگ کنید. وسیله‌ای که ساخته‌اید مانند قطب‌نما عمل می‌کند؛ با آن جهت‌های جغرافیایی خانه‌ی خود را پیدا کنید.

1. ۱شمال و جنوب کلاس را تعیین کنید، روی یک برگ کاغذ بنویسید و کاغذ را در محلّ آزمایش بچسبانید.
2. ۲یک سوزن ته‌گرد را آهن‌ربا کنید.
3. ۳دو دانه‌ی کروی‌شکل یونولیت را به دو سرِ سوزن ته‌گرد وصل کنید.
4. ۴یک ظرف پلاستیکی یا شیشه‌ای را از آب پر کنید و آن را دور از وسایل آهنی قرار دهید.
5. ۵سوزن متّصل به دانه‌های یونولیت را به‌آرامی روی آب شناور کنید.
6. ۶صبر کنید تا آهن‌ربای سوزنی از حرکت بایستد و طرز قرار گرفتن آن را روی کاغذ رسم کنید.
7. ۷آهن‌ربای سوزنی را چند بار بچرخانید و صبر کنید تا بایستد؛ آیا در جهت قبلی قرار می‌گیرد؟

در گذشته در مسافرت‌های دریایی و هوایی، برای تعیین مسیر حرکت کشتی‌ها و هواپیماها از قطب‌نما استفاده می‌کردند.

آهن‌ربای الکتریکی بسازیدفعّالیتصفحه ۶۵ کتاب درسی

وسایل و موادّ لازم: باتری، گیره‌های فلزّی کاغذ، میخ یا پیچ آهنی بزرگ، سیم روکش‌دار و چسب نواری.

1. ۱سیم روکش‌دار را ۵۰ تا ۱۰۰ بار، دور یک میخ آهنی بپیچید.
2. ۲دو سرِ سیم را به باتری وصل کنید.
3. ۳میخ را به گیره‌های فلزّی کاغذ نزدیک کنید؛ چه اتّفاقی می‌افتد؟
4. ۴اگر تعداد دورهای سیم‌پیچ را تغییر دهید چه اتّفاقی می‌افتد؟ برای یافتن پاسخ، آزمایش کنید.

1. الف) چرا نباید کارت‌های اعتباری را نزدیک آهن‌ربا یا تلفن همراه بگذاریم؟

   پاسخ: نوار تیره‌رنگ این کارت‌ها خاصیت آهن‌ربایی دارد و اطّلاعات کارت در آن ثبت شده است؛ نزدیک شدن به آهن‌ربا ممکن است این اطّلاعات را پاک کند.

راه دیگر ساختن آهن‌ربا هم در کتاب هست: میخ را روی میز بگذارید، یک قطب آهن‌ربا را روی یک سرِ آن قرار دهید و آهن‌ربا را تا سرِ دیگر میخ بکشید. این کار را در همان جهت تا ۵۰ بار تکرار کنید — دقّت کنید آهن‌ربا را در خلاف جهت حرکت ندهید. بعد میخ را به گیره‌ها یا براده‌ی آهن نزدیک کنید.