Конструкторское задание, страница 72 - гдз по физике 8 класс учебник Кабардин

Конструкторское задание

Придумайте конструкцию компаса.

Изготовьте компас по своему замыслу и продемонстрируйте его в классе.

Придумайте конструкцию компаса.

Для создания простого компаса предлагается конструкция, основанная на свойстве намагниченного предмета ориентироваться вдоль магнитных линий Земли. Это будет так называемый «плавающий» компас.

Принцип действия: Земля обладает собственным магнитным полем, действуя как гигантский постоянный магнит. Любой другой свободно подвешенный или плавающий магнит (в нашем случае — намагниченная игла) будет стремиться развернуться так, чтобы его полюса указывали на противоположные магнитные полюса Земли. Таким образом, один конец нашей стрелки всегда будет указывать на северный магнитный полюс, а другой — на южный.

Необходимые компоненты и материалы:

1. Магнитная стрелка: обычная стальная швейная игла, булавка или распрямленная скрепка.

2. Средство для намагничивания: любой постоянный магнит (например, магнит на холодильник, из старого динамика или специальный).

3. Система опоры: неглубокая емкость с водой (блюдце, тарелка, пластиковый стаканчик) и небольшой плавучий элемент (кусочек пробки от винной бутылки, тонкий срез пенопласта, сухой лист дерева).

4. Корпус и шкала (опционально): емкость с водой и будет служить корпусом. Для удобства можно нарисовать на бумажном круге под емкостью или на ее дне стороны света: С (Север), Ю (Юг), З (Запад), В (Восток).

Ответ: Предлагается конструкция плавающего компаса, состоящего из намагниченной стальной иглы, размещенной на плавучем основании (например, кусочке пробки) в емкости с водой.

Изготовьте компас по своему замыслу и продемонстрируйте его в классе.

Пошаговая инструкция по изготовлению:

1. Подготовка: Налейте в блюдце или тарелку воду. Подготовьте иглу, магнит и небольшой (диаметром около 1-2 см) плоский кусочек пробки или пенопласта.

2. Намагничивание иглы: Возьмите постоянный магнит. Проведите одним из его полюсов по игле от ушка к острию примерно 30-50 раз. Важно двигать магнит всегда в одном направлении, а не тереть туда-сюда. После каждого проведения отводите магнит от иглы на некоторое расстояние. Таким образом игла станет слабым постоянным магнитом.

3. Сборка: Аккуратно положите намагниченную иглу на кусочек пробки так, чтобы она лежала по центру и не скатывалась. Можно слегка вдавить иглу в пробку для надежности.

4. Запуск: Осторожно опустите пробку с иглой на поверхность воды в центре емкости. Следите, чтобы пробка не прилипла к краям посуды.

Демонстрация в классе:

1. После того как вы опустите конструкцию на воду, она начнет вращаться. Через некоторое время вращение прекратится, и игла займет устойчивое положение, выровнявшись по линии Север-Юг.

2. Чтобы доказать, что это не случайность, аккуратно поверните иглу, сбив ее с этого положения. Отпустите ее, и она снова вернется в первоначальное положение. Это доказывает наличие внешней силы — магнитного поля Земли.

3. Объясните классу принцип работы: намагниченная игла взаимодействует с магнитным полем Земли и ориентируется вдоль его силовых линий.

4. Для полноценного использования компаса нужно определить, какой конец указывает на север. Это можно сделать, сравнив показания с настоящим компасом или определив южное направление по солнцу в полдень (в северном полушарии). После определения можно пометить северный конец иглы (например, фломастером). Теперь ваш компас готов к использованию для определения сторон света.

Ответ: Для изготовления компаса нужно намагнитить стальную иглу, положить ее на плавучую опору (пробку) в емкость с водой. Для демонстрации необходимо показать, что игла самопроизвольно устанавливается в направлении Север-Юг и возвращается в это положение после отклонения, объяснив это действием магнитного поля Земли.