서문
막대자석은 우리 학창 시절에 심심치 않게 볼 수 있는 과학 도구 중 하나입니다. 이러한 막대자 속에는 놀라운 과학적 원리들이 숨겨져 있는데요. 이글에서는 막대자석의 가운데를 자르게 되면 N극 막대와 S극 막대가 생기는지 아니면 2개의 N, S극의 성질을 지닌 막대자석이 생기는지에 대한 궁금증에 대한 설명을 해볼까 합니다.
왜 그 결과가 나오고 이러한 결과는 왜 그리고 어떻게 생기는것인지 천천히 그리고 자세히 말해보도록 하겠습니다.
막대자석이란?
막대자석은 자기장의 성질을 강하게 가지고 있는 물체중 하나입니다. 이 막대자석은 자신이 가지고 있는 자기장으로 인해 자신의 인근에 있는 금속등을 끌어당기는 성질을 가지고 있습니다. 이는자석의 원리로, 자기장이 가지는 교류 혹은 회전 운동 등으로 인해 따라 생깁니다.
많은 분들이 아시다시피 자석은 같은 극은 서로 밀어내고 다른 극을 서로 끌어 잡아당기게 됩니다. 밀어내는 성질을 척력이라 하고 서로 끌어 잡아당기는 성질을 인력이라 합니다.
막대자석의 자르기
막대자석의 N극과 S극을 구분짓는 빨간색과 파란색의 경계선을 정확히 반으로 자르면 하나는 N극의 자석 그리고 또 하나는 S극의 자석이 될까요?
머릿속으로 생각했을 때는 이것이 합리적이라는 판단이 될 것입니다.
하지만 결론을 말해드리면 두개의 극으로 분리되는 것은 아닙니다.
믿어지시지 않다면 직접 강력한 절단도구나 톱등을 이용하여 잘라볼 것을 권유드립니다. 단 본인이 미성년자라면 보호자 지도아래 잘라야 할 것이고 성인이라 할지라도 꽤 험난한 과정이므로 주변 안전도구등을 꼭 착용하고 분리할 것을 권장드립니다.
자르기의 결과
앞서 말했듯이 막대자석을 자르면 또다른 두 개의 자석이 만들어집니다. 단 각각의 분리된 자석은 기존의 막대자석보다는 자기장의 힘이 약하게 됩니다. 그리고 한개의 극만을 가진 물체는 발견하지 않았다고 하고 물론 자석 또한 마찬가지입니다
왜 한 개의 극을 가진 자석은 존재하지 않나?
자석을 자르더라도 한개의 극을 가진 자석은 왜 존재하지 않을까요?
이것은 자석을 구성하고 있는 물질의 전자의 움직임 때문입니다. 모든 물질은 원자와 전자로 구성되어 있는데 원자 주변을 도는 전자의 움직임을 통해 자기력이 생깁니다. 여기서 말하는 자기력은 철들을 끌어 잡아당기는 성질이라고 생각하면 됩니다. 물체를 자른다고 해서 물체를 구성하고 있는 원자나 전자의 성질이 바뀌지는 않습니다. 따라서 자석을 아무리 많이 자른다고 해도 한극의 특성을 지닌 자석이 생길 수 없다는 것입니다.
결론
막대자석을 자르면 어떤 결과를 가져올까에 대한 궁금증이 해소가 되셨나요? 자석을 자르게 되면 두 개의 작은 자석이 생성됩니다. 물체를 구성하고 있는 원자를 도는 전자의 힘으로 자기장이 생기고 이로 인해 N, S극의 성질을 지니게 되는데 자석을 물리적으로 자르는 것 자체가 각원자와 전자의 구조나 성질을 바꿀 수 없기에 한 개의 극을 가진 막대자석은 만들어질 수 없고 여러 개의 자석이 만들어질 수밖에 없습니다.
