자석 놀이

 

   인사하는 자석

 

 

 

서로 닿지 않아도 힘을 작용하는 자석의 성질을 3개의 자석에 응용해봅시다. 아주 재미있는 일이 일어납니다. 먼저 동영상에서 관찰하거나 동영상을 따라 실험해보세요.

 

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철가루가 든 물였을 원자석 위에 놓으면, 철가루가 일정한 모양으로 배열합니다.

 

 

철가루가 일정한 모양으로 배열한 것은 원자석의 자기장 때문입니다.

 

가운데 자석을 두고 오른쪽과 왼쪽에 비스듬히 두 자석을 세운 후, 한 자석을 살짝 눌렀대 떼면 그 자석이 아래위로 흔들거립니다. 그러다가 흔들거림이 점점 줄어드는데, 이때 다른 쪽의 자석이 흔들거리기 시작합니다. 한 자석이 가장 많이 흔들거릴 때는 다른 자석은 흔들거림을 멈춤니다. 이 일은 계속 반복되면서 두 자석이 차례로 흔들거립니다.

 

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왜 두 자석은 관찰한 것과 같이 흔들거릴까요? 두 자석만 있다면, 두 자석의 거리가 너무 멀어 다른 자석의 힘을 느끼지 못합니다. 하지만 가운데에 자석을 하나 더 놓으면 오른쪽 자석과 가운데 자석, 왼쪽 자석과 가운데 자석은 서로 힘을 느낍니다.(자기장이 일부 겹쳐져 있습니다.) 즉, 오른쪽 자석과 가운데 자석, 왼쪽 자석과 가운데 자석의 자기장은 자기장을 통해 상호작용하고 있습니다.

만약 오른쪽 자석의 살짝 누르면 자석을 따라 자기장도 움직입니다. 그러면 오른쪽 자석과 자기장으로 통해 상호작용하고 있는 가운데 자석 주위의 자기장이 변하지요. 그 변화는 다시 자기장을 통해 상호작용하고 있는 왼쪽 자석에게 전달되어 자석을 움직이게 합니다. 왼쪽 자석의 움직임은 가운데 자석의 주위의 자기장을 변화시키고, 그 변화는 다시 오른쪽 자석에게 전달됩니다. 그리고 같은 일이 계속 반복됩니다. 공기와의 마찰에 의해 움직임이 없어질 때까지.

 

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이렇게 서로 힘을 작용할 수 엾던 두 자석 사이에 자석을 놓으면, 한 자석에게 일어난 변화를 다른 자석이 전달받고 그에 따라 운동합니다. 그러니까 가운데 자석은 변화의 전달자 역할을 한 것입니다.

 

우리는 살아가면서 많은 사람들과 상호작용하면서 살아갑니다. 이 실험에서 알게 된 것을 우리의 삶과 연결해 생각해보고 싶다면, 아래의 링크를 참조하세요.

 

  자석 3형제