تجربة البوصلة والمغناطيس: لماذا تنحرف الإبرة؟

الخلاصة السريعة

تنحرف الإبرة استجابة للمجال المحلي الذي يغيره المغناطيس القريب. [1][2]

• الإبرة مغناطيس؛ الأقطاب المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب. [3]
• ثبّت البوصلة أفقياً. قرّب المغناطيس وأبعده وسجل الاتجاه. [2]
• بدّل طرف المغناطيس مع ثبات موضع البوصلة. قارن القراءات بالبداية دون افتراض زاوية ثابتة.
• المشاهدة تكشف تغير الاتجاه، لكنها لا تعطي شدة المجال بوحدة التسلا.
• أبعد المؤثرات القريبة. الانحراف المغناطيسي الجغرافي يختلف عن تأثير مغناطيس مجاور. [1][2]
• إذا استمر اختلاف القراءة، سجله وأعد النشاط بمكان آخر.

ما الذي يحرك الإبرة؟

تتجه إبرة البوصلة وفق المركبة الأفقية للمجال المحلي؛ لا تشير دائماً إلى نقطة واحدة على الأرض. [1]

الإبرة نفسها مغناطيس صغير. عند اقتراب مغناطيس آخر تتفاعل أقطابه مع أقطابها: المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب. لذلك لا تقل إن أي طرف للمغناطيس «يجذب الطرف الأحمر» دائماً. [3]

جهّز مقارنة يمكن تكرارها

جهّز بوصلة ومغناطيساً وورقة وقلمًا. ضع البوصلة أفقياً بعيداً عن المغناطيس. [2]

في هذا النشاط نختار المغناطيس وحده أولاً. ارسم علامة لموضع البوصلة كي لا تغيره أثناء المقارنة. هذه طريقة تنظيم مقترحة، وليست تجربة منفذة أو نتيجة مقاسة.

خطوات المراقبة والتسجيل

1. انتظر استقرار الإبرة وارسم اتجاهها. [2]

2. قرّب المغناطيس تدريجياً دون ملامسة البوصلة. [2]

3. أبعد المغناطيس وقارن القراءة المستقرة بالبداية. [2]

4. كرر مع الطرف الآخر للمغناطيس، مع إبقاء موضع البوصلة ومسار التقريب نفسيهما. سجّل الطرف المستخدم ولا تكتف بكتابة «قريب».

سمّ المحاولات أ، ب، ج. يمكنك إضافة المسافة بالسنتيمتر إذا قستها فعلاً، مع تعريفها بأنها المسافة بين أقرب حافة للمغناطيس ومركز البوصلة. لا تملأ الجدول بأرقام متوقعة.

كيف تفسر ما سجلته؟

قارن رسم الإبرة قبل التقريب وأثناءه وبعد الإبعاد. إذا اختلف الاتجاه، فاكتب ما شاهدته دون تحويله إلى قيمة لشدة المجال. الزاوية قراءة اتجاه؛ وحدة التسلا تقيس كمية أخرى. [1]

القول إن الإبرة يجب أن تتجه دائماً نحو القطب المغناطيسي للأرض غير دقيق. اتجاهها يتعلق بالمجال في مكانها. كما أن الزاوية بين الشمال المغناطيسي والشمال الحقيقي تتغير بحسب المكان والزمن. [1]

لا تستنتج أن الشمال الجغرافي انتقل عندما تتحرك الإبرة في هذه التجربة. لقد غيرت محيط أداة القياس. افصل في تقريرك بين الملاحظة، مثل تغير الاتجاه، والتفسير الذي تدعمه المراجع. [1]

إذا لم تعد القراءة إلى البداية

أبعد المغناطيس والفولاذ، وافحص أفقية البوصلة وحرية دوران الإبرة. [2]

إذا بقي الاختلاف، سجّل ذلك بدل حذفه. أعد النشاط في موضع آخر، وقارن القراءات. لا تَعُدّ كل اختلاف دليلاً على تعطل الأداة، ولا تعرض هذه المحاولة على أنها معايرة دقيقة.