Mıknatısların nasıl çalıştığını 4 yaşındaki bir çocuğa açıklayın

4 yaşındaki kızım bilmek istiyor: " Mıknatıslar nesnelere nasıl mıknatıslanır? "

Bunu anlayabileceği bir düzeyde nasıl açıklayabilirim?

(Bunu fizik yerine burada soruyorum. Çünkü bu temelde fizik sorusu yerine çocuklara nasıl açıklanacağım sorusu. Mıknatısların nasıl çalıştığını sormuyorum. Mıknatısların nasıl çalıştığını 4 yaşındaki bir çocuğa açıklamak).

Bir arkadaşım beni bu Feynman videosuna yönlendirdi: https://m.youtube.com/watch?v=wMFPe-DwULM ki harika, ama 4 yaşındaki çocuğum anlamazdı.

Herhangi bir öneriniz var mı? Şu anki 4 yıllık Feynman videosu yorumumda "They Just Do" olan herhangi bir gelişme var mı?

"hadi birlikte öğrenelim" deyin. Daha sonra, bazı mıknatıslar, bazı mıknatıslar ve mıknatıslar dışında kalan nesneler toplayın, mıknatıslığın aktarılabileceği bir şey (tornavida veya pim). Bir çeşit pusula yapı malzemesi de iyi olurdu. Metal tıraş, manyetik alanı göstermek için iyi olurdu.

Öyleyse denemeler yapın, mümkün olduğunda çocuğunuzun vaktinden önce sonucu tahmin etmesini sağlayın ve elinizdeki eşyalarla deneyecek şeyler önerin.

İyi eğlenceler, çocuğunuzun etrafındaki dünyanın nasıl çalıştığının fiziksel mekaniği hakkında sorular sorması harika.

Yapacağım ilk şey manyetizma kendim okumak. Bunun elektrik akımlarının göreceli bir etkisi olduğunu hatırlıyor gibiyim, ama bununla ilgili. Yorumumda söylediklerime rağmen, olabildiğince iyi ve kesin bir cevap vermeye çalışacağım. (Atomlardan bahsedin, çevrelerdeki elektronlar - oh benim, ne büyük bir basitleştirme ....) Tecrübelerime göre çocuklar, bükülme alanı gibi komik fikirlere çok açıklar ve (yanlış) basitleştirmelerden faydalanmalarının yanında. Ve yorumda dediğim gibi, pratik bilgi oluşturmak her zaman mükemmeldir, bu yüzden Eric ile aynı fikirdeyim. Bir pusula inşa et, Vikinglere devam et.

Her şeyden önce, @Eric ve Peter Schneider'in cevapları zaten iyi. Her zaman kelimeleri kelimelerle açıklamak yerine, çocukların mümkünse kendileri tarafından olabildiğince öğrenmeye çalışmasına izin verin. Onlara rehberlik edin, bunu ve bunu denemelerini teşvik edin ve bunun hakkında bir fikir iddia ettikleri takdirde, kanıtlamalarına izin verin. Gerçek bilim de böyle işler (elbette rehberlik olmadan). Çocuklar daha fazlasını bilmek istiyorlarsa, bunu anladıkları bir seviyede açıklayın - temel mekanizmaların yetişkinler tarafından bile anlaşılması zor olsa da.

Bazen, Feynman'ın videosundan kaygan buzun bir örneği olarak, basınç altında buzdan eritilen ince bir su filmi ile açıklanabilen ara açıklamalar vardır. Fakat bir sonraki adım niye ya su böyle davranır, diğer maddeler yapmazken zaten daha karmaşıktır.

Bazen, iyi bir ara adım yoktur. En önemli sorulardan biri, yetişkinlerin çoğunun cevap alamadığı “Neden gökyüzü mavi?”. Fizikçi olarak, Raman ve Rayleigh'nin atmosferde güneş ışığını saçmasıyla ilgili olduğunu biliyorum, ama bunu bir yetişkine, hatta bir çocuğa nasıl açıklayacağımı gerçekten bilmiyorum. Sadece güneş ışığının dağıldığını ve bunun diğer renklerden daha fazla maviye döndüğünü söyleyebilirim ... ki bu pek tatmin edici değil.

Mıknatıslara döndüğümde şöyle açıklarım:

Çocuk, bir mıknatısın kuzey ve güney kutbuna sahip olduğunu ve kutupların birbirlerini itebildiğini veya çekebileceğini ve bunun zaten bir mesafeden çalıştığını öğrenmiş olmalıydı.

Şimdi, bir mıknatıs, hepsi aynı yöne hizalanmış ve hareket edemez / döndürülemeyen birçok çok küçük minik mıknatıstan oluşur.
Bunun bir kanıtı, bir mıknatısı iki parçaya bölmektir; her biri kendi başına kuzey ve güney kutbuna sahip mükemmel mıknatıslardır.

Demir ayrıca bu mini mıknatısları da içerir, ancak hizalanmazlar ve rasgele yönelimlere sahiptirler. Bir mıknatıs demirin yanına yerleştirildiğinde, mini mıknatıslar dönmeye ve mıknatısın yönünde hizalanmaya başlar. Bunun nedeni, mıknatısın kutuplarının, mini mıknatısların karşı kutuplarını çekmesidir. Demir manyetik hale gelir ve mıknatısı çeker (ve tersi). Mıknatıs çıkarılırsa, mini mıknatısların her biri tekrar rasgele oryantasyona geçmeye başlar ve demir manyetik özelliğini kaybeder.

Çelik içinde mini mıknatıslar kolayca dönemez, sadece onlara yakın bir mıknatıs olduğunda bunu yaparlar. Sonuç olarak, mıknatıs çıkarılsa bile oryantasyonlarında kalırlar. Çelik (zayıf) mıknatısın kendisi haline gelir.

Diğer malzemeler herhangi bir mini mıknatıs içermeyebilir veya bu mini mıknatıslar hizalı değildir ve kesinlikle dönemezler.

Ancak, bu mini mıknatısların ne olduğunu veya neden / manyetik alanların bulunduğunu açıklamıyor. (Ayrıca manyetizmanın neden var olduğu konusunda da temel bir cevap yoktur.)

Bu arada: Dünyanın kuzey kutbunun gerçekte manyetik bir güney kutbu olduğunu fark ettiniz mi? Bir pusula iğnesi bir mıknatıstır ve kuzey kutbu bir N. Dolayısıyla bu taraf, coğrafi kuzey kutbunda olması gereken manyetik bir güney kutbundan etkilenir.

Ve son bir yorum:
Videodaki Richard Feynman'ın kim olduğunu biliyor musunuz bilmiyorum. 20. yüzyılın en büyük fizikçilerinden biri ve kuantum elektro dinamiği konusundaki çalışmaları için nobel ödülü aldı. Bu çok karmaşık şeyler ve mümkün olan en açık şekilde öğretmeyi başardı. onun Feynman diyagramları Hangi Parçacık ve kuantum fiziğindeki işlemleri tanımlamak için standarttır. Yani, "aptallar için" karmaşık şeyleri açıklayan birine ihtiyacınız olursa, o sizin adamınız.

Gerçekten sorduğu şey nasıl çalıştığıyla ilgili detaylar değil - kutuplar, uzaklıkla ilişki vb. Bunlar manyetizma hakkında anladığımız şeyler. Fakat anlamadığımız şey manyetizmanın doğasıdır. Feynman, görüşmeciye neden manyetizmanın işe yaradığını söyleyemediği sonucuna varmıştır, çünkü hala neden manyetizmanın işe yaradığını bilmiyoruz. Manyetik kuvvetlerin elektriksel kuvvetlerle ilişkili olduğunu biliyoruz, ancak elektriksel veya manyetik alanın doğasında ne olduğu konusunda hala karanlıktayız. Bu yüzden bence en iyi cevap, insanların nasıl mıknatıs olduğunu hala bilmiyoruz. Çocuğum olsaydı (ve onlarla benzer konuşmalar olduysam), bunun hakkında netlik duyardım, o zaman bildiklerimizi deneyler üzerinden geçirirdim. Son zamanlarda, oğlum ve ben ışığın doğası hakkında bir tartışma yaptık ve bir lazer ışını jiletle böldüğümüz deneyi yaptık (Walmart'ta 3.50 $ malzeme maliyeti).

Ayrıca, onlara her zaman, mıknatısların nasıl mıknatıs olduğunu bulmak için belki onlar olacağını söylerdim. Soruyu soruyorlarsa, bu teşvik etmek istediğiniz tür bir meraklılıktır. Bir bilim adamının zihniyetini gösteriyor, bu yüzden onu cesaretlendirin, ama zorlamadan.

Dört yaşındaki bir çocukla uğraşırken "Sadece yapıyorlar" ın ötesine geçmek biraz zor.

Sıradışı özelliklere sahip diğer bazı maddeleri düşünün.

• Cam ve plastikten görebilirsiniz.
• Pomza suda yüzer / Helyum balonları yüzer.
• Civa oda sıcaklığında sıvıdır.
• Metal dirsekler, ancak cam paramparçalar
• Kayalar ağırdır

Bu kavramları anlamak farklı seviyelerde bilimsel anlayış gerektirir. Ancak, insanlar genellikle sadece bunun nasıl bir şey olduğunu kabul eder. Hangi hayatımın her gününde.

Soruyla bağlantılı videonun bir kısmı bunu göstermek için iyi bir iş çıkarır: Koyduğunuzda kolunuz kol dayanağından düşmez. İşlerin nasıl yürüdüğünün sadece bir kısmı.

Yani, tanımınızı ilerletmek için, belki bazı şeylerin nasıl olduğu hakkında bir derse girerim. Hangi bu taraftan. Kayalar zordur. Su görülebilir. Yıldızlar gökyüzünde. Elektromanyetizma hakkında bir ders vermeyebilirsiniz, ama yine de dünyanın nasıl çalıştığı hakkında bir ders vereceksiniz.

Şimdi, kişisel deneyime dayanarak, Kuzey / Güney Kutupları veya karşıtları hakkında da öğretebilirsiniz. Manyetik oyuncaklarının nasıl çalıştığını bilmek istediklerinde üç yaşındaki çocuğuma (şimdi dört yaşında) ders verdim. Onlara mıknatıslar birbirlerinden uzaklaştığında, aynı Kutup olduklarını (Kuzey ve Kuzey veya Güney ve Güney), ama birlikte olmayı sevdiklerini gösterdim. farklı Direkler, bu nedenle sadece Kuzey ve Güney birbirine yapışacak.

"Neden?" İn bir tavşan deliğinden düşmene rağmen, çocuğumun bu hızlı dersten daha çok memnun olduğunu gördüm ve beş ay sonra, yetişkin bir akrabaya açıklamak için yeterince iyi hatırladılar.

4 yaşındaki bir çocuk için, eğer nesne çelikten yapılmışsa, bir mıknatısın bir nesneye yapışacağını açıklamanın en iyisi olabileceğini düşünüyorum. Çocuk hangi eşyaların çelikten yapıldığını ve hangilerinin neye yapışacağını kontrol ederek hangilerinin yapılmadığını tespit ederek evi dolaşabilir. Çocuklar bunu yaparken çok eğlenirler ve yakında mıknatıs olmadan bile hangi şeylerin sadece görünüm veya hisle çelikten yapıldığını belirlemeyi öğrenirler.

Kutupları işaretli mıknatıslar varsa, onlara manyetik itme hakkında da bilgi verebilir ve 'N' nin 'S' ye yapışmayı sevdiğini ancak 2 N veya 2 S'nin birbirinden uzaklaştığını açıklayabilirsiniz.

Çocuğun kafası karışmadan “neden” i açıklayabilmenin hiçbir yolunu düşünemiyorum.

Pratik deneyler çocuk için zaten çok daha eğlenceli ve daha değerli.

feragatname: Her zaman olduğu gibi mıknatıslar ve çocuklar için, çok çok dikkatli olun! Dört yaşında, hala ağzına bir şeyler sokacak kadar genç. Gerçekten bir mıknatısın ASLA ağzına girmemesi gerektiğini yeniden uygulamanız gerekir. Asla küçük ve genellikle çok güçlü, nadir toprak mıknatıslarıyla oynamadığından emin olmak özellikle önemlidir.

Birkaç kişinin söylediklerine katmayı düşünüyorum, şeylerle bir deney yapacağım.

Çok basit bir ifadeyle, mıknatısların her şeye "yapışmadığını" gösterin.
Aynı zamanda bantla aynı şeyi yapabilirsiniz, özellikle de bantla. Bant üzerindeki yapıştırıcıyı göremiyorlar ama hissedebiliyorlar. Ancak, kaset her şeyi yapışamaz. Sıvılara veya bazı yüzeylere yapışamaz. Sonunda, "yapışkanlık" da, sudaki gibi ortaya çıkar. Mıknatıslarla çok basit bir karşılaştırma yapılabilir. Her şeye "yapışamazlar" ve onun "yapışmasını" sağlayan kısmını göremiyoruz. Bunu da hissedemeyiz (bu, bandın pürüzsüz tarafındaki yapışkanı hissedemeyiz ancak bunun hala bant olduğunu biliyoruz). Bazı mıknatıslar aynı zamanda sonunda 'yıpranacaktır'.

Daha sonra, her bir nesneyi sınıflandırabileceğiniz ve kategorilere ayırabileceğiniz bazı "bilimsel" özelliklere nasıl sahip olduğunuzu da görebilirsiniz. Bazıları ağır, ancak farklı boyutlarda, bazılarında büyük, bazılarında küçük, bazılarında yumuşak, bazılarında sert, vb. Yani manyetik veya yapışkan, bunlardan biri olabilir.