WEBVTT

1
00:00:00.100 --> 00:00:01.247
一塊磁鐵，

2
00:00:01.262 --> 00:00:03.085
還沒碰到鋼迴紋針，

3
00:00:03.100 --> 00:00:05.110
就能讓它靠近。

4
00:00:05.125 --> 00:00:05.923
今天，

5
00:00:05.938 --> 00:00:07.522
我們從這個線索，

6
00:00:07.537 --> 00:00:10.296
研究磁鐵的看不見力量。

7
00:00:11.396 --> 00:00:13.356
先固定同一塊磁鐵，

8
00:00:13.371 --> 00:00:14.781
從相同起點，

9
00:00:14.796 --> 00:00:16.993
換不同材料比較。

10
00:00:17.008 --> 00:00:18.606
這裡的鋼迴紋針，

11
00:00:18.621 --> 00:00:20.680
會被明顯吸引。

12
00:00:21.780 --> 00:00:23.540
再換鋁片。

13
00:00:23.555 --> 00:00:24.927
鋁也是金屬，

14
00:00:24.942 --> 00:00:27.621
卻不會像鐵一樣被普通磁鐵明顯吸

15
00:00:27.636 --> 00:00:28.177
住，

16
00:00:28.192 --> 00:00:31.304
所以不能只看它是不是金屬。

17
00:00:32.404 --> 00:00:34.252
純木片和塑膠片，

18
00:00:34.267 --> 00:00:37.289
也不會像鐵那樣被明顯吸引。

19
00:00:37.304 --> 00:00:38.639
是否吸得住，

20
00:00:38.654 --> 00:00:39.802
要看材料，

21
00:00:39.817 --> 00:00:42.216
還要看實際的條件。

22
00:00:43.316 --> 00:00:45.701
畫面把迴紋針的移動放慢，

23
00:00:45.716 --> 00:00:47.788
幫助我們觀察。

24
00:00:47.803 --> 00:00:49.751
沒有明顯移動的材料，

25
00:00:49.766 --> 00:00:52.226
不代表精密儀器也量不到任何反

26
00:00:52.241 --> 00:00:53.464
應。

27
00:00:54.564 --> 00:00:56.674
條形磁鐵有兩個磁極，

28
00:00:56.689 --> 00:00:58.299
叫做N極和S極，

29
00:00:58.314 --> 00:01:00.799
也就是北極和南極。

30
00:01:00.814 --> 00:01:02.737
顏色只是幫忙標示，

31
00:01:02.752 --> 00:01:05.000
不是磁力的來源。

32
00:01:06.100 --> 00:01:07.847
把一塊磁鐵的N極，

33
00:01:07.862 --> 00:01:09.585
朝向另一塊的S極，

34
00:01:09.600 --> 00:01:11.823
它們會互相吸引。

35
00:01:11.838 --> 00:01:13.310
這裡固定左邊，

36
00:01:13.325 --> 00:01:15.696
讓右邊沿導軌移動。

37
00:01:16.796 --> 00:01:18.618
先猜一猜。

38
00:01:18.633 --> 00:01:20.569
如果把面對面的兩端，

39
00:01:20.584 --> 00:01:22.256
換成N極對N極，

40
00:01:22.271 --> 00:01:25.264
右邊磁鐵還會繼續靠近嗎？

41
00:01:28.564 --> 00:01:30.511
這次會推開。

42
00:01:30.526 --> 00:01:31.374
N對N，

43
00:01:31.389 --> 00:01:32.537
或S對S，

44
00:01:32.552 --> 00:01:34.999
都會互相排斥；N對S，

45
00:01:35.014 --> 00:01:36.087
或S對N，

46
00:01:36.102 --> 00:01:38.088
則互相吸引。

47
00:01:39.188 --> 00:01:41.223
N和S是磁極的名稱，

48
00:01:41.238 --> 00:01:43.348
不是正負電荷。

49
00:01:43.363 --> 00:01:45.473
兩塊磁鐵都受到作用，

50
00:01:45.488 --> 00:01:46.860
左邊的固定架，

51
00:01:46.875 --> 00:01:49.384
幫忙讓它留在原處。

52
00:01:50.484 --> 00:01:51.269
接著，

53
00:01:51.284 --> 00:01:52.706
用同一對磁鐵，

54
00:01:52.721 --> 00:01:54.244
固定面對的方向，

55
00:01:54.259 --> 00:01:56.769
只改它們之間的距離。

56
00:01:56.784 --> 00:01:58.369
先說清楚條件，

57
00:01:58.384 --> 00:02:00.440
比較才有意義。

58
00:02:01.540 --> 00:02:02.975
在這個排列裡，

59
00:02:02.990 --> 00:02:04.925
兩塊磁鐵較靠近時，

60
00:02:04.940 --> 00:02:07.250
互相作用比較強。

61
00:02:07.265 --> 00:02:09.137
我們用比較長的箭頭，

62
00:02:09.152 --> 00:02:11.352
表達相對的大小。

63
00:02:12.452 --> 00:02:13.637
距離增加，

64
00:02:13.652 --> 00:02:15.637
作用就比較弱。

65
00:02:15.652 --> 00:02:16.337
不過，

66
00:02:16.352 --> 00:02:18.599
不能說超過某條線之後，

67
00:02:18.614 --> 00:02:21.304
磁場就突然完全消失。

68
00:02:22.404 --> 00:02:23.926
物體能不能移動，

69
00:02:23.941 --> 00:02:26.926
還會受到重量、摩擦和固定方式影

70
00:02:26.941 --> 00:02:28.164
響。

71
00:02:28.179 --> 00:02:29.389
較弱的作用，

72
00:02:29.404 --> 00:02:32.360
不一定足以讓它明顯移動。

73
00:02:33.460 --> 00:02:36.695
這一站的磁鐵由固定架持住。

74
00:02:36.710 --> 00:02:38.557
箭頭不是實測的力，

75
00:02:38.572 --> 00:02:40.532
也不是保證所有磁鐵，

76
00:02:40.547 --> 00:02:43.536
都照同一個數字規則變化。

77
00:02:44.636 --> 00:02:48.233
磁力不一定要直接接觸才有作用。

78
00:02:48.248 --> 00:02:50.990
現在固定磁鐵和迴紋針的起點距

79
00:02:51.005 --> 00:02:51.521
離，

80
00:02:51.536 --> 00:02:53.848
只換中間的薄層。

81
00:02:54.948 --> 00:02:56.683
再猜一次。

82
00:02:56.698 --> 00:02:58.783
把一張薄紙放在中間，

83
00:02:58.798 --> 00:03:00.083
磁鐵的吸引，

84
00:03:00.098 --> 00:03:02.008
會不會就被完全擋住，

85
00:03:02.023 --> 00:03:04.592
像球被牆擋住一樣？

86
00:03:07.892 --> 00:03:08.839
在這裡，

87
00:03:08.854 --> 00:03:11.614
隔著薄紙仍有吸引作用。

88
00:03:11.629 --> 00:03:13.877
迴紋針可以朝磁鐵靠近，

89
00:03:13.892 --> 00:03:16.240
但它不會穿過紙張。

90
00:03:17.340 --> 00:03:18.687
換成薄塑膠，

91
00:03:18.702 --> 00:03:20.937
也能觀察到吸引。

92
00:03:20.952 --> 00:03:23.650
這不代表磁力能不受影響地穿過所

93
00:03:23.665 --> 00:03:24.637
有材料，

94
00:03:24.652 --> 00:03:27.392
我們只比較這幾種薄層。

95
00:03:28.492 --> 00:03:30.177
如果堆很多張紙，

96
00:03:30.192 --> 00:03:33.439
磁鐵和物體的距離也可能變大。

97
00:03:33.454 --> 00:03:35.727
那時就不能把變弱的原因，

98
00:03:35.742 --> 00:03:38.544
全算成紙把磁力擋住。

99
00:03:39.644 --> 00:03:41.866
看這塊完整的條形磁鐵，

100
00:03:41.881 --> 00:03:42.954
一端標N，

101
00:03:42.969 --> 00:03:44.766
另一端標S。

102
00:03:44.781 --> 00:03:46.641
如果把它分成兩段，

103
00:03:46.656 --> 00:03:48.856
會發生什麼事呢？

104
00:03:49.956 --> 00:03:51.678
在這個理想模型裡，

105
00:03:51.693 --> 00:03:54.516
每一段仍有N極和S極。

106
00:03:54.531 --> 00:03:56.366
不是一段只有北極，

107
00:03:56.381 --> 00:03:58.688
另一段只有南極。

108
00:03:59.788 --> 00:04:02.260
仔細看分開的兩段。

109
00:04:02.275 --> 00:04:03.485
在新的端面，

110
00:04:03.500 --> 00:04:05.310
也出現相對的磁極，

111
00:04:05.325 --> 00:04:07.629
因此我們得到的是兩塊較小的磁

112
00:04:07.644 --> 00:04:08.880
鐵。

113
00:04:09.980 --> 00:04:12.277
這只是畫面裡的分段示意，

114
00:04:12.292 --> 00:04:15.440
不需要真的敲碎或拆解磁鐵。

115
00:04:15.455 --> 00:04:17.815
真實材料的損傷和變化，

116
00:04:17.830 --> 00:04:19.840
這裡沒有模擬。

117
00:04:20.940 --> 00:04:23.000
試著替每一段數一數，

118
00:04:23.015 --> 00:04:25.337
是否都有N和S。

119
00:04:25.352 --> 00:04:26.962
從圖上的證據，

120
00:04:26.977 --> 00:04:29.512
就能檢查是不是得到單獨的一個磁

121
00:04:29.527 --> 00:04:30.776
極。

122
00:04:31.876 --> 00:04:32.673
最後，

123
00:04:32.688 --> 00:04:34.523
看看指南針。

124
00:04:34.538 --> 00:04:36.673
它的指針也是小磁鐵，

125
00:04:36.688 --> 00:04:37.698
可以轉動，

126
00:04:37.713 --> 00:04:41.184
最後沿著當地磁場的方向排列。

127
00:04:42.284 --> 00:04:44.619
地球本身有磁場。

128
00:04:44.634 --> 00:04:46.681
沒有附近磁鐵干擾時，

129
00:04:46.696 --> 00:04:49.538
指南針的N端通常大致向北；磁北

130
00:04:49.553 --> 00:04:50.594
和地理北，

131
00:04:50.609 --> 00:04:52.864
不一定完全相同。

132
00:04:53.964 --> 00:04:54.711
現在，

133
00:04:54.726 --> 00:04:56.599
把條形磁鐵的N極，

134
00:04:56.614 --> 00:04:58.899
放在指南針左邊。

135
00:04:58.914 --> 00:04:59.849
模型裡，

136
00:04:59.864 --> 00:05:01.874
附近磁鐵的作用主導，

137
00:05:01.889 --> 00:05:04.376
指針N端最後朝右。

138
00:05:05.476 --> 00:05:07.761
把N極換到指南針右邊，

139
00:05:07.776 --> 00:05:10.436
指針N端最後就朝左。

140
00:05:10.451 --> 00:05:13.311
所以指南針不是永遠指著畫面的同

141
00:05:13.326 --> 00:05:14.688
一邊。

142
00:05:15.788 --> 00:05:17.535
回想一下。

143
00:05:17.550 --> 00:05:20.804
材料、面對的磁極、距離和附近環

144
00:05:20.819 --> 00:05:21.385
境，

145
00:05:21.400 --> 00:05:24.035
都影響我們看到的結果。

146
00:05:24.050 --> 00:05:25.573
換你到研究台，

147
00:05:25.588 --> 00:05:28.216
說出每一站的原因吧！