Experiências com um Ímã Permanente
Objetivo
Realizar experiências simples com um ímã permanente.
Descrição
O principal ítem dessas experiências é um ímã permanente. Um daqueles pequenos ímãs usados para pregar coisas na porta da geladeira pode servir. Você pode também conseguir um excelente ímã retirando-o de um alto-falante queimado. O dono de uma oficina eletrônica pode até lhe dar um. Pergunte se ele tem também um aparelho de CD-ROM danificado. Dentro dele existe um ímã fortíssimo que você pode aproveitar. Se ele tiver e concordar em lhe presentear, peça, como mais um favor, que ele retire-o do aparelho. Isso é um tanto difícil, sem as ferramentas certas e muita experiência.
Bem, agora você dispõe de dois ímãs. Dois?? Sim, o que ganhou de presente a a Terra, planeta onde mora. Vamos usar os dois nessas demonstrações.1) Faça uma bússola. É provável que seu ímã seja redondo, que nem uma rosca. Amarre-o com um cordão e pendure-o na borda de uma mesa. Observe que ele gira um pouco e pára em um certa posição. Se você tentar movê-lo um pouco para outra direção, o ímã, teimosamente, volta para a posição que prefere. Essa é a direção Norte-Sul. Você fez uma bússola. Seus dois ímãs estão interagindo, um se alinhando na direção do campo magnético do outro. Como a Terra é um tanto pesada, quem se alinha é seu ímã que, além de leve, está pendurado em um cordão.
2) Faça um clipe de metal levitar. Amarre o clipe com um cordão e encoste-o ao ímã. Depois, puxe devagar o cordão até descolar o clipe do ímã. O clipe fica levitando. Prenda o cordão com uma fita adesiva e deixe o clipe levitando para sua platéia ver.
Agora, faça alguns testes. Verifique se é possível “cortar” a força magnética inserindo alguma coisa entre o ímã e o clipe. Tente uma folha de papel, uma chapa de metal, de vidro ou de madeira, sua mão, qualquer coisa. Alguns desses objetos “blindam” a força magnética, outros não. Anote os resultados: você é o pesquisador.
3) Magnetizando objetos de metal.
Pendure, “magneticamente”, um clipe ao ímã. Depois, encoste outro clipe no primeiro. Ele também ficará pendurado. Vá acrescentando outros clipes, enquanto conseguir mantê-los pendurados. Seus clipes virarm ímãs. Encostando objetos metálicos no ímã eles podem ficar magnetizados ( ou “imantados”). Magnetize uma colher e atrai alguns clipes com ela. Depois bata com a colher na mesa e tente, de novo, pegar o clipe. Sua colher perdeu a imantação com o choque.
4) Reproduzindo a experiência de Oersted. Em 1818, Hans Oersted fez uma experiência que se tornou clássica: mostrou que uma corrente elétrica cria um campo magnético, como um ímã. Corte uma rodela de isopor do tamanho de uma moeda. Magnetize uma agulha com o ímã, ponha-a sobre a rodela e faça o conjunto flutuar sobre a água em um copo de vidro. Pegue um pedaço de fio condutor e descasque as pontas. Estique o fio sobre o copo, paralelo à agulha imantada. Encoste as pontas do fio nos pólos de uma pilha e observe o que acontece com a agulha. Você reproduziu a experiência de Oersted.
Deixe uma das pontas ligada e vá encostando e desencostando a outra ponta do outro pólo da pilha. Com jeito, você conseguirá fazer a agulha girar em círculos. Você construiu um motor, primitivo mas bem ilustrativo.
Análise
Alguns materiais podem ser imantados. Esses materiais já possuem, naturalmente, pequeníssimos ímãs, ou “dipolos” magnéticos, de dimensões atômicas. O nome “dipolo” já indica que esses ímãs microscópicos possuem dois pólos, como todo ímã que se preza. É o caso de vários metais, como o ferro ou o níquel. Na temperatura ambiente, os dipolos desses metais estão, em geral, desalinhados, isto é, apontam em todas as direções (A). Colocando o metal na região de um forte campo magnético, esses dipolos se alinham, pelo menos parcialmente (B). No caso da colher, ou dos clipes, esse alinhamento é fraco e pode ser desfeito apenas com um golpe sobre o objeto.
E quem alinhou os dipolos de seu ímã de alto falante? Foi o fabricante do ímã. O material desses ímãs é especial, em geral uma liga, onde os dipolos são intensos, numerosos e capazes de um um forte alinhamento. Esses ímãs são magnetizados na presença de fortíssimos campos magnéticos artificiais e, no processo, são aquecidos para facilitar o alinhamento dos dipolos. Depois de alinhados, a temperatura retorna ao normal e o alinhamento fica permanente. Seu ímã também pode perder sua magnetização se for submetido a fortes choques mecânicos. Como essa magnetização é intensa, você precisaria golpear o ímã muitas vezes, com muita força, para desmagnetizá-lo alguma coisa. Mas, para que você faria isso?
Material
Um ímã permanente. Esse tipo de ímã pode ser retirado de um velho alto-falante queimado. Arranje um em uma oficina eletrônica.
Clipes, pregos, agulhas, talheres e outros objetos de metal
Um pedaço de fio elétrico com as pontas descascadas.
Uma pilha de lanterna.
Dicas
Essa experiência pode fazer parte de um conjunto sobre forças magnéticas. Leia mais sobre a experiência de Oersted em um bom livro-texto e faça um cartaz com essas explicações.
