MIKNATIS

​Evinizde mıknatıs var mı? Yok diyenler, bir kez daha düşünsün! Çünkü gündelik yaşamda kullandığımız birçok aygıtta biz göremesek bile mıknatıs bulunur. Bir kulaklığınız varsa şunu deneyin. Masanın üzerine birkaç tutturgaç bırakın ve kulaklığınızla bunları yakalamaya çalışın. Neler oluyor? Yoksa kulaklığınız tutturgaçları çekiyor mu? Böylece içinde mıknatıs olan bir aygıt ortaya çıktı.

​MIKNATIS

​Mıknatıs, “manyetizma” olarak da adlandırılan manyetik kuvvet sayesinde bazı metalleri çeker. Demirden yapılmış bir çiviyi mıknatısın çektiğini görmüşsünüzdür. Peki, mıknatıs başka hangi metalleri çeker? Nikel, kobalt ve ilginç adları olan gadolinyum, terbiyum, disprosyum, holmiyum mıknatıs tarafından çekilen diğer metallerdir. Bu, insanın aklına güzel bir soru getirir: Mıknatıs, neden yalnızca bazı metalleri çeker?

​Mıknatıs, neden yalnızca bazı metalleri çeker?

​Diyelim ki sınıfça bir geziye gittiniz. Gittiğiniz yerde birçok ilginç şey var ve her biriniz bunları keşfetmek için farklı bir yöne bakıyor. Sonra öğretmeniniz konuşmaya başlıyor.Hepiniz öğretmeninizin olduğu yöne dönmez misiniz? İşte demir, nikel, kobalt gibi mıknatıslanabilen metallerde de benzer bir durum oluşur. Demir bir çivi düşünün. Bu çivide atomların gruplar hâlinde bulunduğu “bölgecik”ler vardır, bunlar normalde gelişigüzel sıralanırlar, yani “Her biri farklı yöne bakar!” Ancak bu çiviye mıknatıs yaklaştırıldığında bölgecikler, mıknatısın manyetik alanına uyumlu bir şekilde sıralanır ve mıknatıslanır. Yani geçici olarak mıknatıs özelliği gösterir. Sınıfça öğretmeninizin olduğu yöne döndüğünüzü hatırlayın. Bu durumda akla bir soru daha takılır: Manyetik alan nedir? Biliyor musunuz, bilimle uğraşmak böyledir. Bir soruyu yanıtlamak başka sorulara yol açar!

​Manyetik alan nedir?

​Her mıknatısın gözle görülmeyen manyetik bir alanı vardır. Bu alan ne kadar büyükse mıknatıs o kadar güçlü demektir. Manyetik alan, basit bir düzenekle gözle görülür hâle getirilebilir. Bir dosya kâğıdı üzerine demir tozu serpildiğini, sonra da kâğıdın ortasına bir mıknatıs bırakıldığını düşünün. Demir tozları, mıknatısın manyetik alanıyla aynı hizaya gelene kadar hareket eder ve bir desen oluşturur. Bu deseni inceleyin.

​Demir tozları en çok nerede bulunur? Mıknatısın iki ucunda değil mi? Bu uçlara mıknatısın kutupları denir. İşte yeni bir soru!..

​Mıknatısın kutupları ne ise yarar?

​Mıknatısların güçleri farklı olabilir. Büyüklükleri de... Hatta mıknatısların şekilleri çubuk, U ya da halka olabilir. Ancak mıknatıslarla ilgili değişmeyen tek bir şey var. Bu da mıknatısların iki kutbunun olması. Bunlar “kuzey” ve “güney” olarak adlandırılır. Mıknatısların kutupları N ve S harfleriyle gösterilir. N harfi kuzey, S harfi güney kutbunu belirtir. Bir mıknatısı ikiye bölerseniz iki mıknatıs ortaya çıkar. Bunların her birinin iki kutbu olur. Ve bir soru daha!..

​İki mıknatıs birbirini nasıl etkiler?

​İki mıknatısın kutuplarını birbirine yaklaştırın. Aynı kutupları yaklaştırdığınızda mıknatıslar birbirini iter. Zıt kutupları yaklaştırdığınızda ne olacağını kestirebilirsiniz: Zıt kutuplar birbirini çeker.

​Elektrik, manyetik kuvvet oluşturabilir mi?

​Evet! Elektrik akımı, elektronların hareketinden kaynaklanır ve elektronlar hareket ettikçe manyetik alan oluşur. İletken bir cisme, örneğin demir çubuğa bakır tel sarılıp tele elektrik akımı verilirse demir çubuk bir mıknatıs hâline gelir ve bu durumda “elektromıknatıs” olarak adlandırılır. Bir elektromıknatıs, elektrik akımı olduğu sürece mıknatıslık özelliği gösterir.

​Dünya, dev bir mıknatıs mıdır?

​Evet ama!.. Dünya’nın merkezinde çekirdek bulunur. Çekirdek çok sıcaktır ve dış bölümüne yakın yerlerdeki metaller erimiş hâldedir. Bu metaller hareket eder. Bu hareket, elektrik akımını; elektrik akımı da bildiğiniz gibi manyetik kuvveti oluşturur. Bu nedenle Dünya aslında bir elektromıknatıstır.

​Dünya’nın manyetik alanı var mıdır?

​Dünya dev bir mıknatıs olduğuna göre bir manyetik alanı da vardır. Dünya’nın manyetik alanı, “manyetosfer” olarak adlandırılır. Güneş’in manyetik alanından kaynaklanan Güneş patlamaları sonucunda elektrik yüklü parçacıklar uzaya savrulur. Manyetosfer bir kalkan görevi görür ve bu parçacıkların yönünü saptırır. Ancak bazı parçacıklar, Dünya’nın manyetik alanının güçlü olduğu kutuplarda yakalanır ve atmosferle etkileşime girer. Böylece “kutup ışıkları” olarak adlandırılan olağanüstü bir olay gerçekleşir. Gökyüzünde mor, mavi, kırmızı, yeşil gibi rengârenk ışıklar gözlenir.

​Kapı zili, telefon gibi aygıtlarda elektromıknatıs bulunur. Hurdalık gibi yerlerde ağır yükleri kaldıran vinçlerin dev elektromıknatısları vardır.

​Güneş ve diger gezegenlerin manyetik alanı var mıdır?

​Evet! Güneş, Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gezegenlerinin de manyetik alanları vardır. Evrende manyetik alanı olan birçok yıldız bulunur. Örneğin Magnetar, güçlü manyetik alanı olan bir nötron yıldızıdır.

​Bazı hayvanlar, manyetik kuvvetten yararlanarak mı yönlerini bulurlar?

​Gerçekten de bazı hayvanlar manyetik kuvvetten yararlanarak yönlerini bulur. Ancak bu konuda hâlâ bilinmeyenler var. Göçmen kuşlar, deniz kaplumbağaları ve balinalar gibi bazı hayvanlar uzun yolculuklar yapar. Araştırmalar, bu hayvanların yolculukları sırasında Dünya’nın manyetik alanından da yararlanarak yön bulduklarını ortaya koyuyor

​Bir mıknatıs, bir akvaryumun temizlenmesini saglayabilir mi?

​Evet! Büyük bir akvaryumunuz varsa bilirsiniz, camlar zamanla kirlenir ve bunları temizlemek zordur. Ancak, mıknatıslı cam temizleyicileri bu işi kolaylaştırır. Bu temizleyiciler iki parçadan oluşur ve bunların herbirinde bir mıknatıs vardır. Parçalardanbiri suyun içine bırakılır. Diğeriyse camın dışından hareket ettirilir. Zıt kutuplar birbirini çeker ilkesiyle suyun içindeki parça, dışarıdakiyle birlikte hareket eder. Böylece hem iç cam hem de dış cam temizlenir.

​Güçlü mıknatıslar işimize yarar mı?

​Hem de nasıl! Güçlü mıknatıslardan hızlı trenler yapılır. Örneğin, Maglev adı verilen ve saatte 500 kilometre hızla ilerleyebilen trenlerde süperiletken mıknatıslar kullanılır.

​Güçlü mıknatıslar, tıpta “Manyetik Rezonans Görüntüleme”de kullanılır. Bu aygıtlar sayesinde, güçlü bir manyetik alan oluşturularak vücudun içi görüntülenir. Bu görüntüler, hastalık tanılarının konulmasını kolaylaştırır.

​Doğada mıknatıs bulunur mu?

​Evet! Manyetit, mıknatıs özelliği gösteren bir mineraldir. Bu minerali içeren taşlar bir mıknatıs gibi davranır.

​Tuğba Can, Bilim Çocuk, TÜBİTAK, Ekim 2007

(6. sınıf seviyesine uygun şekilde düzenlenmiştir.)

Open Ended

Mıknatıslar, nikel, kobalt, demir gibi bazı metalleri çeker. Mıknatıslar bu metalleri neyin etkisiyle çeker?

Open Ended

Metinde çivi görsellerinin olduğu bölümü bulunuz. Çivide mıknatıslanma sonrasında oluşan değişimin nedenini yazınız.

Multiple Select

Metne göre, gündelik yaşamda kullandığımız aygıtların hangilerinde mıknatıs bulunur? Uygun olan bütün seçenekleri işaretleyiniz.

• Kulaklık

• Kapı zili

• Saat

• Telefon

• Saç kurutma

Open Ended

Bir dosya kâğıdının üzerine demir tozu serpip ortasına mıknatıs bıraktığınızı düşününüz. Demir tozlarına ne olacağını açıklayınız.

Multiple Choice

Farklı şekillerde mıknatıslar olabilir. Aşağıdakilerden hangisi mıknatısın şekillerinden biri değildir?

• Çubuk

• Virgül

• U

• Halka

Open Ended

Mıknatısların kutupları hangi harflerle gösterilir?

Bu harfler hangi kutupları belirtir? Yazınız.

Multiple Choice

İki mıknatısın aynı kutupları birbirine yaklaştırıldığında ne olur?

• Mıknatıslar birbirini iter.

• Mıknatıslar ikiye bölünür.

• Mıknatıslar birleşir.

• Mıknatısın kutupları yok olur.

Open Ended

“Kutup ışıkları” olarak adlandırılan olağanüstü olay nasıl gerçekleşir?

Open Ended

Metinde bazı gezegenlerin manyetik alanları olduğu anlatılmıştır. Buna göre tabloda boş bırakılan yerlere uygun gezegen isimlerini yazınız.

Open Ended

Metne göre yolculukları sırasında Dünya’nın manyetik alanından yararlanarak yönlerini bulan hayvanlardan ikisini yazınız.

Reorder

Bir mıknatıs akvaryumun temizlenmesini nasıl sağlayabilir? Aşağıdaki olayları metindeki oluş sırasına göre numaralandırınız.

• Hem iç camın hem dış camın temizliği sağlanmış olur.

• Dışarıdaki parça suyun içindeki parçayı harekete geçirir.

• Mıknatısın bir parçası akvaryumun içindeki suya bırakılır.

• Diğer parça camın dışında bulunur.

• Cam temizleyicileri, her birinde mıknatıs bulunan iki parçadan oluşur.

1

2

3

4

5

• 1
• 2
• 3
• 4
• 5

Multiple Choice

Metne göre aşağıdakilerden hangisi güçlü mıknatısların kullanım alanlarından biri değildir?

• Hızlı trenlerin yapılması

• Vücut içinin görüntülünmesi

• Hastalık tanılarının konulması

• Akvaryumların üretilmesi

Multiple Select

Bu metinden mıknatısların çalışma prensibi ile ilgili neler öğrendiniz? Uygun olan bütün seçenekleri işaretleyiniz.

• Bütün mıknatısların bir manyetik alanı vardır.

• Mıknatıslar bütün metalleri çeker.

• Mıknatısların büyüklükleri farklı olabilir.

• Dünya’nın manyetik alanı yoktur.

• Mıknatıstaki manyetik alan büyüdükçe mıknatısın gücü artar.

Multiple Choice

Doğada mıknatıs özelliği gösteren mineraller bulunur. Metne göre aşağıdakilerden hangisi mıknatıs özelliği gösteren bir mineraldir?

• Manyetit

• Elmas

• Altın

• Kuvars

Open Ended

Mıknatıs kullanarak bir alet tasarladığınızı düşününüz. Tasarladığınız bu aleti nerede ve hangi amaçla kullanırdınız? Nedeniyle birlikte yazınız.