Force et mouvement – Séance 8

Vous avez probablement déjà joué avec des aimants. Si vous essayez de les rapprocher les uns des autres, ils collent parfois les uns aux autres. Parfois, ils ne veulent pas être proches l’un de l’autre. Ils se repoussent. Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi ces aimants se repoussent ou s’attirent ?.

Les aimants se repoussent ou s'attirent mutuellement en raison de la force magnétique. La force magnétique est comme une main invisible entre des objects particuliers. Cela peut rapprocher ou éloigner les choses. Cette force magnétique est présente dans les aimants.

Chaque aimant a deux extrémités spéciales. Ces extrémités sont appelées poteaux. Une extrémité de l'aimant est appelée pôle nord. L'autre extrémité s'appelle le pôle Sud. Ces pôles décident si les aimants vont se rapprocher ou se repousser.

Lorsque le pôle nord d’un aimant se rapproche du pôle sud d’un autre aimant, ils sont attirés l’un vers l’autre. Si vous placez les mêmes types de poteaux les uns à côté des autres, ils se repousseront. Par exemple, si vous placez le pôle nord de l’aimant près du pôle nord de l’autre aimant, ils se repousseront. De même, si vous placez le pôle sud de l’aimant près du pôle sud de l’autre aimant, ils se repousseront également.

La zone autour d’un aimant où la force magnétique est ressentie est appelée champ magnétique. Ce champ est invisible, mais ses effets sont bien réels et peuvent être observés. Faisons une expérience simple pour observer un champ magnétique. Prenez un aimant puissant, comme une barre aimantée ou un aimant en fer à cheval, de la limaille de fer et un morceau de papier.

Commencez par placer le papier sur l’aimant. Ensuite, saupoudrez doucement la limaille de fer sur le papier, juste au-dessus de l’aimant. Au fur et à mesure que vous procédez, vous verrez que la limaille de fer commence à bouger et à s’organiser. Si vous faites légèrement vibrer le papier en le tapotant, ils commenceront à montrer un motif clair. Ils formeront des lignes et des courbes autour de l’aimant, traçant les chemins de la force magnétique.

Ces motifs que vous voyez sont des limaille de fer alignées le long des lignes de champ magnétique. Les lignes de champ magnétique représentent la présence et la direction du champ magnétique. Ils créent une représentation visible de la façon dont la force magnétique se propage autour de l’aimant. Ces lignes vont du pôle Nord de l’aimant au pôle Sud. Essentiellement, la force invisible de l’aimant attire ces minuscules morceaux de fer en place.

La proximité des lignes indique la force de la force magnétique. La force magnétique est la plus forte dans la zone où les lignes sont densément regroupées. Dans certaines zones, il y a des espaces entre les lignes. Dans ces zones, la force magnétique est faible.

Les lignes de champ magnétique naissent ou, en d'autres termes, commencent au pôle nord de l'aimant. Imaginez-les comme des flèches sortant du pôle Nord. Ces lignes circulent ensuite autour de l’aimant vers le pôle sud. Ils pénètrent dans le pôle Sud, créant une boucle continue. À l’extérieur de l’aimant, les lignes vont du pôle nord au pôle sud. À l’intérieur de l’aimant, les lignes vont du pôle Sud au pôle Nord. Ils créent ainsi une boucle continue.

Nous pouvons maintenant clairement comprendre pourquoi le pôle nord d’un aimant attire le pôle sud d’un autre aimant. Les lignes de champ magnétique proviennent du pôle nord d’un aimant et se dirigent vers le pôle sud de l’autre aimant. Nous pouvons voir que les lignes de champ magnétique sont dans une seule direction ici. En conséquence, le pôle nord d’un aimant attire le pôle sud de l’autre aimant.

Disons que le pôle nord d’un aimant est proche du pôle nord de l’autre aimant. Les lignes de champ magnétique sont en direction opposée entre deux pôles nord. En conséquence, les aimants se repousseront les uns les autres.

Vous avez peut-être vu une boussole. C'est un appareil utilisé pour la navigation. La boussole est comme un petit guide qui sait toujours où se trouve le nord. À l'intérieur de la boussole, il y a une petite aiguille magnétique qui peut tourner. Cette aiguille pointe vers le nord. Comment cette boussole connaît-elle la direction du nord ?.

La Terre est comme un énorme aimant avec son propre champ magnétique. Vous pouvez voir qu’une extrémité de la terre est le pôle nord et l’autre extrémité est le pôle sud, semblable à un simple aimant. Ce champ magnétique terrestre commence au pôle nord. Il coule vers le pôle sud.

L'aiguille à l'intérieur de la boussole est magnétique. Il s’aligne naturellement sur le champ magnétique de la terre. L'extrémité de l'aiguille orientée vers le nord est marquée en rouge. Cette extrémité de l’aiguille est attirée par le pôle nord de la terre. Cela amène l’aiguille à pointer vers le pôle nord de la terre.

Savez-vous comment certains oiseaux s’orientent pour rejoindre leur maison ? Certains oiseaux peuvent détecter le champ magnétique de la terre. En détectant le champ magnétique de la terre, ces oiseaux peuvent déterminer la direction et leur emplacement précis. Non seulement les oiseaux, mais aussi les tortues de mer, les chauves-souris et les pigeons ont également cette capacité.