Детская "модель компаса"

[Mihr]

Обсуждение полюсов магнита (в том числе, восточных и западных да и вообще вопроса о том, что же это такое - полюс магнита ) имевшее место на форуме в последние дни заставило меня вспомнить свой собственный неудачный опыт с магнитом, относящийся к весьма нежному возрасту А именно, попытку изготовить из полосового магнита модель компаса. Дело в том, что я прочитал (у Перельмана, кажется): модель компаса нетрудно изготовить при помощи магнита и подходящего поплавка. Достаточно налить в глубокую чашку воды, положить на воду плоскую дощечку, а на дощечку - лёгкий постоянный магнит - и всё, компас готов! Магнит развернётся вдоль магнитного меридиана Земли, вода этому практически не помешает. Более того, вроде бы, древние компасы именно так и изготавливали.
Восхищённый простотой технологического процесса, я тут же решил внести в эту модель ещё одно усовершенствование. "Зачем наливать воду и подбирать дощечку? - подумал я. - Не проще ли подвесить магнит на тонкой верёвке? Пожалуй, проще." Я так и сделал: взял тонкую верёвку из прочного капрона, крепко обвязал полосовой магнит посередине и приподнял верёвку за свободный конец.
Сразу скажу, что идея о модели компаса в таком вот исполнении потерпела полное фиаско Но что же я в реальности увидел? Попробуйте угадать

Сколько-нибудь содержательной физики здесь нет, поэтому помещаю вопрос в разделе "Загадки". Какие-либо специальные знания здесь вряд ли требуются.

[ozheredov]

Mihr, полагаю, полоса расположилась так, как того "хотела" веревка (крутильные силы от веревки гораздо сильнее, чем магнитные силы земли)

[wrest]

Mihr в сообщении #1646742 писал(а):

Сразу скажу, что идея о модели компаса в таком вот исполнении потерпела полное фиаско Но что же я в реальности увидел? Попробуйте угадать

Наклонение, ессно.
Компасы делают для южного и северного полушарий с разным балансом. Ну и так, по наклонениям есть градации (у "про" компасов где стрелка не в жидкости плавает).
Но вообще канеш странно... У Жюль-Верна (а то и у Перышкина) ясно же написано: берёте сухой лист, на него намагниченную иголку и в стакан...

А, ну и вариант 2: синий конец неожиданно показал на юг а красный - на север

[Mihr]

Пока верных ответов нет. Обратите внимание на материал использованной верёвки - капрон. Материал довольно упругий
А полосовой магнит (такой все видели в школе) - штука, в общем-то, увесистая...

[sergey zhukov]

Mihr
На нитке слишком долго болтается и крутится. Нет демпфирования. Так вроде больше ничего не мешает. Или нитка вытянулась или вовсе порвалась? Без конца вытягивалась?

А я вот вспоминаю, как впервые столкнулся с магнитным наклонением на практике. Был у меня плоский неодимовый магнит, по форме близкий к монете. Так я заметил, что он при подбрасывании всегда падает "решкой". Причем тенденция перевернуться на "решку" у него видна прямо в полете. Настоящая "волшебная" монета.

[Mihr]

sergey zhukov, ну да. Вместо того, чтобы показать мне направление "север - юг", система вдруг начала раскручиваться аки волчок, причём с возрастающей скоростью. Сначала я ничего не понял. Потом дошло: верёвка упругая и свита из более тонких волокон, закрученных в определённом направлении. Магнит просто растягивает её своей тяжестью, а в результате и раскручивает. В общем, то, что данный кусок металла - магнит, никакого значения не имело, опыт можно было бы повторить с любой железкой, а также и с не железным предметом, с тем же результатом.

(Оффтоп)

Под впечатлением от недавно прочитанных тем я думаю: как вариант, можно было ведь предположить, что при затягивании вокруг магнита верёвки магнитное поле этого магнита испытывает шок и начинает быстро конвульсивно менять полярность. Или даже вообразить, что северный и южный полюса магнита вдруг превращаются в восточный и западный, затем северо-восточный и юго-западный, а затем северо-южный и верхне-нижне-диагональный, вот потому-то всё и крутится, но - увы! Моей детской фантазии на тот миг на подобное "открытие" не хватило Слава богу, находятся другие люди, которые проблем с фантазией не испытывают

[EUgeneUS]

sergey zhukov в сообщении #1646759 писал(а):

На нитке слишком долго болтается и крутится.

"Болтается" - это вряд ли. Упругие продольные колебания затухают довольно быстро (единицы - десятки секунд) для любых материалов.
А крутиться будет очень долго. Может быть даже часы.
Когда успокоится, магнит не будет показывать строго магнитный меридиан, направление будет смещено из-за остаточных напряжений. Но об этом писали выше.

Пока писал, ответ написали. Но оставлю.

[sergey zhukov]

Mihr
А, нитка была спирально навита и под тяжестью магнита начала раскручиваться. Этого-то я не думал, если честно. Но такой эффект я тоже наблюдал.

[ozheredov]

Mihr в сообщении #1646761 писал(а):

Вместо того, чтобы показать мне направление "север - юг", система вдруг начала раскручиваться аки волчок, причём с возрастающей скоростью... верёвка упругая и свита из более тонких волокон, закрученных в определённом направлении. Магнит просто растягивает её своей тяжестью, а в результате и раскручивает.

А я не то же самое написал?

[Mihr]

ozheredov в сообщении #1646811 писал(а):

А я не то же самое написал?

Не знаю. Думаю, что нет. "Полюса расположились так..." можно было бы сказать про статичную картину, а тут - волчок. Если вы именно это движение и имели в виду, значит, я вас не понял.

[ozheredov]

Mihr в сообщении #1646816 писал(а):

тут - волчок

Очевидно, что в первый момент времени там будет волчок - этого я даже писать не стал. Интереснее то, что происходит, когда "волчок" устаканивается (такой момент существует, поскольку волчок не вечный двигатель). И фишка, по-видимому, в том, что магнит успокаивается в том положении, в котором "хотят" волокна верёвки, а не в том, которое диктует более слабое магнитное поле. Это так или не так? (в смысле, Вам удавалось пронаблюдать систему до момента прекращения колебаний?)

[Mihr]

ozheredov в сообщении #1646819 писал(а):

в смысле, Вам удавалось пронаблюдать систему до момента прекращения колебаний?

Сейчас уже не вспомню. Помню лишь первоначальное удивление от начавшегося вращения магнита. Впрочем, если интересно, повторите опыт самостоятельно. Это совершенно не трудно.

[ozheredov]

Mihr в сообщении #1646825 писал(а):

повторите опыт самостоятельно

Надо будет купить магнит. И верёвку. И мыло... нет, мыло пожалуй рано.

[photon]

ozheredov в сообщении #1646832 писал(а):

И мыло... нет, мыло пожалуй рано.

Мыло нужно для чистоты эксперимента

[Mihr]

photon в сообщении #1646982 писал(а):

Мыло нужно для чистоты эксперимента

Для пущей чистоты следует проводить эксперимент в Чистый четверг.