Magnetometar u flaši Coca–Cole

Solarne bure mogu u Zemljinom magnetnom polju da izazovu male promene u njegovom pravcu na površini Zemlje i mi to nazivamo "magnetnim burama". Magnetometar radi kao osetljivi magnet i oseća te male promene. Magnetometar u plastičnoj flaši je jednostavan uređaj koji se da napraviti za manje od 5 Eura i pomoću kojega svako može registrovati promene magnetnog polja u svojoj sobi. Kada otpočne magnetna oluja, primetićete da se pravac magnetne igle pomera za nekoliko stepeni u toku nekoliko sati, a onda se vraća u svoj normalni pravac ka magnetnom Severnom polu.

Cilj

Dole navedene instrukcije služe da se napravi jednostavni magnetometar. Može da se napravi i naprednija verzija ovog uređaja korišćenjem onog malog lasera koji su donedavno klinci koristili na utakmicama i koncertima, a koji još ima negde da se kupi kod nas.

U januarskom broju časopisa Scientific American iz 1999. godine može da se nađe i drugačija verzija sličnog uređaja, koji je smislio student George Baker. Može se pronaći podrobnije o tome na www.sciam.com

Materijal

• Jedna prazna i čista flaša od Coca–Cole od 2 litra
• 800 gr peska
• metar šivaćeg konca
• mala magnetna pločica duga do 4 cm
• 2,5 cm dugačka slamka za piće
• 8 x 13 indeksna kartica
• malo okruglo ogedalce, folija sa ogledalom ili neka šljokica iste namene od oko 1,5 cm u prečniku
• super–lepak
• 5 cm providne lepljive trake
• metar
• pokretna snažna lampa sa čistom (ne mlečnom) sijalicom

Procedura

1. Očistiti dobro flašu i ukloniti etiketu
2. Odseći gornju trećinu flaše
3. Probušiti malu rupu u sredini zapošača flaše
4. Sipati u donji deo pesak
5. Iseći tako indeksnu kartu da može da uđe u flašu




6. Zalepi magnet na sredini gornje duže ivice karte
7. Zalepiti slamčicu od 2,5 cm iznad magneta
8. Zalepiti okruglo ogledalce ispod magneta
9. Provući konac kroz slamčicu i vezati tako da se formira mali jednakokraki trougao stranica po 5 cm
10. Veži oko 15 cm dugačak konac za vrh trougla i provući ga kroz pripremljenu rupicu u plastičnom čepu flaše
11. Staviti donji i gornji deo flaše zajedno tako da "senzorna karta" može slobodno da se okreće zajedno sa ogledalcem
12. Zalepi šav flaše trakom i super–lepkom konac namešten na pravom mestu
13. Staviti flašu na ravan sto i uperiti lampu tako da se reflektovan zrak pojavi na obližnjem zidu oko 2 m udaljenom. Merenjem pomeranja te tačke na zidu će poslužiti za otkrivanje magnetnih oluja





Zamislimo da postavimo flašu tako da ogledalce bude paralelno sa zidom. Tačka na zidu gde se ogleda odbijeni zrak definiše se ka "nula stepeni". Sada zamislimo da lagano rotiramo ogledalce tako da možemo da posmatramo i merimo odstupanje senke od nulte pozicije. Lampa treba da je otprilike pod uglom od 45 stepeni u odnosu na ogledalce.

Ako je distanca između ogledalca i zida 100 cm, a izmereno skretanje tačke 1 cm od početne pozicije, tada je ugao skretanja jednak:

ugao skretanja = ili 0,286535 stepena.

Ako više volite da koristite ugaone minute (ima ih 60 u 1 stepenu), to je jednako 60 x 0,28 ili 17,2 ugaonih minuta.

Saveti

Važno je tako postaviti senzorsku karticu da ne dodiruje nigde unutrašnjost flaše. Uveriti se da senka od ogledala ne prelazi preko šava na flaši ni preko lepljive trake.

Magnetometar se mora nalaziti na mirnom delu sobe i da se može uključiti snažna lampa koja će da baca senku na zid na jedan metar od centra boce. To će omogućiti oko 1 cm promene u položaju svetle tačke, a to je jednako skretanju od severnog magnetnog pola ¼ ugaonog stepena. Pošto magnetne bure na nekim geografskim lokacijama prouzrokuju skretanja do 5 ili više stepeni, neće vam biti potrebno merenje manjeg ugaonog skretanja od ¼ stepena. Prosečno, magnetne oluje traju nekoliko časova ili kraće.

Na početku merenja, koje može trajati i nekoliko meseci, zabeležite olovkom tačku na zidu. Meriti magnetnu aktivnost iz dana u dan mereći udaljenost između referentne tačke i nove obeležene tačke. Ne zaboravite da zapišete datum i vreme svakog merenja.

Vaš magnetometar je dovoljno osetljiv da registruje pomeranje kola van vaše sobe. Sa udaljenošću ogledala i zida od 1 metra, kola koja su na 10–15 m proizvode skretanje oko 2 cm od referentnog položaja. Posle prolaska kola treba da prođe oko 4 sekunde pre nego što se magnet pokrene, da bi se posle 5–10 pomeranja levo–desno senka polako smirila. Slične efekte moguće je proizvesti i pomeranjem velike mase metala, od recimo 15 kg, na udaljenosti od 1 do 5 m.






Izvor