Cele mai importante aspecte ale lecției
Concepte fundamentale:
• Busola folosește un ac care este un magnet liber să se rotească, aliniindu-se cu liniile de câmp magnetic ale planetei.
• Pământul este un magnet uriaș care generează un câmp magnetic.
• Inversiunea polilor: Polul Sud magnetic al Pământului este situat în apropierea Polului Nord geografic (și invers). Astfel, polul nord al busolei arată spre Nordul geografic tocmai pentru că acolo este atras de Sudul magnetic terestru.
• Polii magnetici ai Pământului nu stau pe loc, ci se deplasează permanent.
• Busola folosește un ac care este un magnet liber să se rotească, aliniindu-se cu liniile de câmp magnetic ale planetei.
• Pământul este un magnet uriaș care generează un câmp magnetic.
• Inversiunea polilor: Polul Sud magnetic al Pământului este situat în apropierea Polului Nord geografic (și invers). Astfel, polul nord al busolei arată spre Nordul geografic tocmai pentru că acolo este atras de Sudul magnetic terestru.
• Polii magnetici ai Pământului nu stau pe loc, ci se deplasează permanent.
Busola este un instrument folosit pentru orientarea în spațiu, la distanțe mari (navigație, explorare).
Acul busolei este, în esență, un mic magnet permanent care se poate roti liber în jurul unei axe verticale.
Lăsat liber, un ac magnetic se va orienta întotdeauna pe o anumită direcție, cu unul dintre poli arătând spre polul Nord geografic al Pământului. Interacțiunea acului cu Pământul se face de la distanță, prin intermediul câmpului magnetic.
Pământul funcționează ca un magnet uriaș în formă de bară, generând în jurul său un câmp magnetic. Aceasta explică de ce acul busolei se aliniază pe o direcție precisă.
Atenție la diferența dintre polii geografici și polii magnetici! Polul Sud magnetic al Pământului se află în apropierea Polului Nord geografic.
Deoarece polii magnetici opuși se atrag, polul nord al acului busolei este atras de Polul Sud magnetic al Pământului (care se află la Nordul geografic).
Polii magnetici ai Pământului nu sunt ficși. Aceștia se deplasează permanent de-a lungul timpului. Prin urmare, locația exactă a Polului Nord magnetic variază de la un an la altul.
Exerciții și probleme
Ușoară: Ce reprezintă acul unei busole și cum interacționează acesta cu Pământul?
Acul unei busole este un mic magnet permanent care se rotește liber pe o axă. Acesta interacționează cu Pământul de la distanță, prin intermediul câmpului magnetic terestru, orientându-se pe direcția polilor magnetici ai planetei.
Medie: Dacă te afli la Polul Nord geografic, ce pol magnetic al Pământului se află sub tine? Explică de ce acul busolei indică Nordul.
Sub tine (în apropiere) se află Polul Sud magnetic al Pământului. Acul busolei indică Nordul geografic deoarece polul nord al micului magnet din busolă este atras de Polul Sud magnetic al planetei (interacțiunea de atracție între poli opuși).
Medie: Ai la dispoziție o bară metalică aparent obișnuită și un fir de ață. Cum poți verifica dacă această bară este magnetizată, folosindu-te de magnetismul terestru?
Legi bara metalică la mijloc cu firul de ață și o lași să atârne liber, astfel încât să se poată roti. Dacă bara este magnetizată, ea se va comporta ca acul unei busole și se va opri mereu orientată pe direcția Nord-Sud geografic, indiferent de cum o rotești inițial.
Dificilă: Te afli în interiorul unui submarin construit integral cu pereți groși din oțel. Poți folosi o busolă clasică pentru a te orienta corect? Argumentează răspunsul.
Nu, nu poți folosi o busolă clasică în mod fiabil. Oțelul (care conține fier) este un material feromagnetic. Pereții submarinului vor ecrana și deforma câmpul magnetic terestru în interior. Mai mult, acul magnetic al busolei va fi atras direct de pereții de oțel ai submarinului, indicând o direcție eronată, independentă de polii magnetici ai Pământului.
