磁石(じしゃく)の不思議をマスターしよう!
みなさん、こんにちは!冷蔵庫にメモをはったり、筆箱のふたをピタッと閉めたりするときに使う「磁石」。とても身近なものですが、実は不思議な力がたくさん隠されています。
この章では、磁石がどんなものにくっつくのか、どんなルールで動いているのかを一緒に楽しく学んでいきましょう!最初は少し難しく感じるかもしれませんが、実験の結果を思い出しながら読めば大丈夫です。準備はいいですか?
1. 磁石につくもの・つかないもの
磁石をいろいろなものに近づけてみると、ピタッとくっつくものと、まったく反応しないものがありますね。まずはその違いを見極めましょう!
【ポイント】磁石は「鉄」が大好き!
磁石が引きつけることができる魔法の素材、それは「鉄(てつ)」です。
身の回りにあるもので確認してみましょう。
- 磁石につくもの: 釘(くぎ)、クリップ、スチール缶、ハサミの刃など
- 磁石につかないもの: 1円玉(アルミニウム)、10円玉(銅)、プラスチック、紙、木、ガラスなど
よくある間違い(注意!)
「金属なら何でもくっつく」と思ってしまいがちですが、これは間違いです!
例:アルミホイルや10円玉は金属ですが、磁石にはつきません。 磁石がくっつくのは、基本的に鉄でできているものだけだと覚えましょう。
【まとめ】磁石の性質その1
磁石は鉄を引きつける。(鉄以外の金属や、木・プラスチックなどは引きつけない)
2. 磁石の「極(きょく)」と力の強さ
磁石のどこでも同じ力で鉄をくっつけているわけではありません。実は、力が強い場所が決まっているのです。
磁石の「極」とは?
磁石の両端にある、特に力が強い部分を「極(きょく)」と呼びます。棒磁石には2つの極があります。
- N極(エヌきょく): 通常、赤く塗られていることが多いです。
- S極(エスきょく): 通常、青や黒で塗られていることが多いです。
どこが一番強い?
棒磁石にたくさんのクリップを近づけると、端っこの方にたくさんくっつきます。 真ん中あたりにはあまりくっつきません。このことから、「極(はしっこ)が一番力が強い」ということがわかります。
【豆知識】磁石を半分に切るとどうなる?
もし棒磁石を真ん中でポキッと折ったらどうなると思いますか?「Nだけの磁石」と「Sだけの磁石」になるのでしょうか?
正解は…切り口に新しい極ができて、2つの小さな「NとSを持つ磁石」になります! 磁石はどこまで小さくしても、必ずN極とS極のペアになる不思議な性質を持っています。
【まとめ】磁石の性質その2
磁石の両端(極)は、鉄を引きつける力が一番強い。
3. 極どうしの引き合う力と退け合う力
2つの磁石を近づけると、手ごたえが変わることに気づきましたか?これには決まったルールがあります。
引き合う(くっつく)とき
違う種類の極どうしを近づけると、強く引き合いくっつきます。
・「N極」と「S極」 → 引き合う
退け合う(しりぞけあう)とき
同じ種類の極どうしを近づけると、見えない力で押し返されます。これを「退け合う」と言います。
・「N極」と「N極」 → 退け合う
・「S極」と「S極」 → 退け合う
【覚え方のコツ】
「磁石は自分と違う相手が好き!」と覚えましょう。同じタイプだとケンカして離れてしまうイメージです。
【まとめ】磁石の性質その3
同じ極どうしは退け合い、違う極どうしは引き合う。
4. 磁石の不思議なパワー
磁石の力は、直接触れていなくてもはたらきます。これを知ると、手品のような遊びもできますよ!
間にはさみ物があっても大丈夫?
磁石と鉄の間に、紙や下敷き、水などがあっても、磁石の力はそれらを通り抜けて鉄を引きつけることができます。
例:机の下から磁石を動かして、机の上のクリップを歩かせる。
離れていても大丈夫?
磁石を鉄にゆっくり近づけていくと、ある程度の距離まで来たときに「パチン!」と勢いよくくっつきますね。これは磁石の力が空間を伝わってはたらいている証拠です。
【まとめ】磁石の性質その4
磁石の力は、物を通り抜けたり、離れていたりしてもはたらく。
5. 鉄を磁石にする方法(磁化)
最後に、ただの鉄の釘を「磁石」に変身させる魔法を紹介します。
【ステップ】磁石の作り方
1. 鉄の釘を一本用意します。
2. 磁石の片方の極(例えばN極)を、釘に当てて同じ方向に何度もこすりつけます。
3. すると、その釘が小さなクリップを持ち上げられるようになります!
このように、鉄が磁石の性質を持つようになることを、少し難しい言葉で「磁化(じか)」といいます。
よくある間違い(注意!)
磁石を往復させて(行き来させて)こすると、磁石になりにくいです。必ず「一方通行(同じ方向)」にこするのがポイントです!
さいごに:学習のポイント振り返り
今回の内容を3つのポイントで復習しましょう!
① 磁石は「鉄」を強く引きつける!
② 極(N極・S極)は、同じなら退け合い、違うなら引き合う!
③ 磁石の力は、はなれていても、間に物があってもはたらく!
磁石の性質を知ると、コンパス(方位磁針)がなぜ北を向くのかなど、もっと面白い謎も見えてきます。まずは身の回りのものを磁石で探検して、「鉄マスター」を目指してみてくださいね!