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ネオジウム(ネオジム)磁石でモーゼ効果を見る

 回路の話題が続いたのでちょっと趣向を変えて、今回は磁石を使った実験です。広い意味では理系の範疇なので、こういう場合には趣向を変えてと書くのは変なんでしょうが・・・

 最初に結論の写真です。

▼磁界で曲がる水面
磁界で曲がる水面
 全面に映っているメッシュは水面に映った網戸の目です。二箇所で水面が曲がっています。この写真を見て普通に考えると、水面から何かが少し出ていて、表面張力で水面が曲がっている、と考えると思います。

 ところが、実はこれ、なんと水面が凹んでいるのです。

 凹んでいる部分の下には強力な磁界を発生するネオジウム磁石が置いてあります(網目を見やすくするために、磁石の表面を黒く塗っています)。水が僅かに持つ反磁性の効果で、磁界を避けようとするため、磁界の強い部分の水面が少し低くなる現象が起こっています。学術的にはモーゼ効果と呼ばれています。
 水の反磁性を証明する実験としては、トマトは磁石がキッライ?がすごく面白いと思います。でも上の写真のように、モーゼ効果を目で直接確認してみるのも面白いと思います。

 以下、使った実験道具などを説明します。

▼全体像
全体像
 容器は植木鉢の受け皿で、水の中の鉄製ワッシャに磁石を二つくっつけて沈めています。磁石は一つでもいいですが、にぎやかにした方が良いので二つ。で、磁石が二つあると収拾がつかなくなるので鉄製ワッシャの出番となりました。
 なお、後ろは網戸です。

▼使った機材
使用機材
 撮影がヘタなので色が全然違ってますが、左下の白いお皿は、一つ上の写真の灰色の物と同じです。

 右上は台所用洗剤で、水に僅かに入れて表面張力を下げるために使いました。
 洗剤が入っていない水を実験に使うと、水を減らしていった時にある限界を超えると、モーゼ効果と表面張力が協力し合って、磁石の表面の水をつるんと弾いてしまいます。それはそれで物理現象として面白いです。ただ、そうなるとモーゼ効果がうまく観察できなくなるので、今回は表面張力には遠慮してもらうことにしました。

 洗剤の左の半透明の容器は無水エタノールを入れたアトマイザで、普段は部品などのクリーニングに使っています。洗剤の入った水を扱うと、どうしても表面に泡ができてしまうので、泡を手早く消すために使いました。ただ、写真撮影などしないで目で見るだけなら、これは無くても大丈夫です。

 あと、大きなシリンジがありますが、これはそっと水の量を調節するために必要です。シリンジが無ければスポイドでも大丈夫だと思います。

 で、実験の主役のネオジウム磁石ですが、

▼ダイソーの磁石
ダイソーのネオジウム磁石
 パッケージにネオジウム磁石と書いてあります。

▼二つに割って磁石を取り出す
割って磁石を取り出す
 割った時に、小さい鋭い破片が飛び散る可能性が高いので、とても危険です。メガネやサングラスなどを使って下さい。

 ニッパーは単に写真撮影用の台として使っているだけです。かなり丈夫なプラスチックなので、モンキーレンチなどを二つ使い、折るように曲げれば写真のように割ることができます。くれぐれも、割った時に飛び散ると思われる破片に注意!

 なお、両面磁石タイプはこんなふうに、二つ磁石が入っているのでお得です、笑;

▼あとがき
 ネオジウム磁石って面白いですね。いろんな実験例が公開されていますが、あまり人がやったことの無い内容で、しかも簡単にできる実験←ココ重要です、は無いか、なんて考えてこんなことをやってみました。
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No title

こんばんは。
水が磁力に反応するとは驚きです。
私も実験してみたくなりました。
反磁性と言うから凸になりそうな感じなのに、凹になるのも不思議ですね。

No title

磁気はホントに謎に満ちていて楽しいです。
なかなか出会えないのですが、ダイソーの磁石コーナーには工具をくっつけておくための、10円玉くらい大きさのネオジム磁石もあります。出会ったら根こそぎ購入するのですが、・・・あ、そんな人ばかりなので、滅多に遭遇しないのですね。引き付けられるので、しようがありません。

oink! さん、おはようございます

私は判りやすい写真を撮るのが目的だったので、結構手間がかかりましたが、
目で水面の歪みを見るだけなら、簡単に実験できますよ。

y.utsunomiaさん、おはようございます

10円玉くらいのネオジム磁石ですか、それはすごいです。これから注意して見るようにします。情報ありがとうございます。

こんばんは

モーゼの十戒ならぬモーゼの磁界ですね・・・

オールトの雲さん、今晩は

相変わらずうまい。
座布団一枚!です

いえいえ

こんなオヤジギャグでは・・・と自戒してます
お許しいただけるのなら磁界も・・・いや次回
も頑張ってみます

そうそう・・

ダイソーまで行かなくても、ご用済みのハードディスクドライブユニットに宝の山が・・・。とくにヘッドを動かすためのドライバ部分に、大きな希土類磁石が。授業では、ときに
これでスピーカーを作って、理解をうながします。なかなか上等な音がしますよ。あ、水でしたね。

y.utsunomiaさん、今晩は

HDDの磁石の強さは、驚異的ですね。

ご存知かと思いますが、あの部分は今でもVCM(ボイスコイルモーター)と呼ばれています。
あれでスピーカーを作ると、いい供養になると思います。

このところネットにつながる環境が少ないので、レスポンスが遅くてすみません。

ダイソー磁石型番

ダイソーの磁石のパッケージ、保存してました。十円玉は少々誇大でした。直径13mmで4個入り。ニッケルメッキのネオジム磁石”2000ガウス”。型番がWCT1 マグネット No,293 です。

re:ダイソー磁石型番

宇都宮先生、型番教えていただいてありがとうございます。
残念ながら近所のダイソーには該当商品は置いてなかったですが、型番のメモをサイフに入れて置きます。
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