MAGNETISMO

FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA
Projeto de Pesquisa da Primeira Série
Série: Primeira
Curso: Eletrotécnica
Turma: 2111
Sala: 232
Início: 02 de junho de 2009
Entrega: 17 de julho de 2009
Aluno: Natália Machado (26)
Aluno: Joana Schorr (20)
Aluno: Deise Schmidt (08)
Aluno: Bárbara Viacava (03)
Aluno: Nicole Freitas (28)
Orientador: Prof. Paulo Viacava
Co-orientador: Prof. ____
MAGNETISMO
1
INTRODUÇÃO
Fomos ao museu da PUC, em Porto Alegre, pela matéria de Projeto, com o professor
Luiz André Mützenberger. Devíamos escolher uma, das inúmeras experiências que haviam lá,
para reproduzí-la e pesquisar a respeito. Escolhemos então, fazer um projeto sobre o
Magnetismo, que segundo a Enciclopédia Barsa, 2002, p. 202 “é o fenômeno físico que
consiste nas forças de atração de repulsão exercidas por certos metais, devido à presença de
cargas elétricas em movimento.”
1.1
Tema
Escolhemos o tema de magnetismo, que seria a capacidade que um material tem em
atrair materiais estão eletricamente carregados, por esse motivo é que quando o material que
foi utilizado (no caso seria o imã) passa pela parte de baixo do metal, e ele não caí, assim é
que podemos provar a teoria de que no magnetismo.
Conversando com nosso conselheiro, que achou uma boa ideia, confeccionaremos em
breve uma réplica do trabalho que tiramos fotos e pesquisamos após a visita do museu.
1.2
Justificativa(s)
Materiais magnéticos são amplamente utilizados em motores, transformadores,
dínamos, bobinas, ou seja, em equipamentos elétricos.
O magnetismo foi descoberto por Tales de Mileto, quando pequenas pedrinhas
estavam sendo atraídas na ponta de ferro do seu cajado. Mas esse fenômeno nunca despertou
muito interesse, até que chegou o século XIII, e a bússola começou a ser usada. Mesmo com
muitas pessoas tentando explicar o magnetismo durante essa época, foi só no século XIX que
um estudo mais completo se iniciou.
Uma bússola pode ser qualquer dispositivo magnético que usa uma agulha para indicar
a direção do norte magnético da magnetosfera do planeta. Qualquer instrumento com uma
barra magnetizada ou agulha girando livremente sobre um pivô e apontando para o norte e o
sul pode ser considerado uma bússola. (Junho, 2009, Wikipédia)
Ela é composta por uma agulha magnética na horizontal suspensa pelo centro de
gravidade, e aponta sempre para o eixo norte-sul, ao seguir a direção do norte magnético da
Terra. E ela foi muito importante, principalmente nas épocas anteriores em que não existia
muita comunicação, e a bússola era o meio de localização deles.
Os fatos apresentados nos parágrafos anteriores expõem a importância do magnetismo
nas nossas vidas, e a influência que ele exerce sobre a humanidade, principalmente
antigamente.
1.3
Delineamento
A pesquisa será desenvolvida de forma descritiva. Vamos construir um projeto, mas
nos basearemos nas características do projeto original, e descrever o trabalho. Descreveremos
como o disco não sai dos trilhos, ao ser virado de cabeça para baixo.
1.4
Problema
a) E se o campo magnético não for grande?
Caso o magnetismo não funcione, é só aproximar mais os dois corpos. A posição em
que eles se encontram, influencia muito porque se eles estiverem longe, menos magnético é
um corpo em relação ao outro, então basta aproximá-los para ocorrer a magnetização dos
corpos.
1.5
Hipótese(s)
No campo teórico do eletromagnetismo, Ampère lançou uma ideia revolucionária. Até
então admitiam a existência de “fluidos magnéticos”, que seriam responsáveis pelo
magnetismo. Ampère abandonou essa hipótese, e admitiu que nas moléculas dos corpos
existissem correntes elétricas que produziriam pequenos campos magnéticos. Quando esses
campos magnéticos se neutralizassem, o corpo seria neutro. Quando não se neutralizassem, o
corpo seria imantado. Se considerarmos que naqueles tempos, o próprio conceito de molécula
era mal definido, podemos julgar quanto arrojadas era essa hipótese. Efetivamente, a idéia de
Ampère não foi muito aceita. Ela foi retomada somente quase um século depois. Hoje
sabemos que ela encerra um fundo de verdade. Que o magnetismo é conseqüência, não de
correntes elétricas moleculares, mas, de correntes elétricas atômicas.
1.6
Objetivo(s)
O objetivo do nosso projeto é provar o magnetismo. Então faremos uma barra de metal
ondulada, e um disco será colocado sobre ela, que quando solto passara por todas
extremidades, inclusive as inferiores, sem cair no chão. Isso devido ao magnetismo e ao
material pelo qual elas são compostas, que permite com que ela percorra toda a barra de
metal.
1.6.1
Critérios do projeto
Os critérios são os seguintes:
Se conseguirmos todos os materiais possíveis, como pretendemos, não haverá
problema algum com a realização do projeto.
Já conseguimos os materiais, com parentes e amigos dos componentes do grupo, que
pretendem também ajudar na confecção do projeto.
2
CONTEXTUALIZAÇÃO DA PESQUISA
A nossa pesquisa procurou explicar assuntos além do magnetismo, como ímãs, campo
magnético, etc. Vamos mostrar visualmente o que acontece no magnetismo, pois só estudando
sobre o tema, é um pouco difícil para compreender.
2.1
Contextualização histórica
A primeira referência conhecida sobre uma substância capaz de atrair outras é a de
Tales de Mileto. Em uma de suas viagens a Ásia ( na época província da Grécia ) para
Magnésia ( nome da região da Ásia ) constatou que pequenas pedrinas estavam sendo atraídas
na ponta de ferro do seu cajado. Então estudou tal fenômeno e descobriu o magnetismo e a
eletricidade.
Mas esse fenômeno nunca despertou um grande interesse, até o século XIII,
quando a bússola passou a ser usada. Algumas pessoas tentaram explicar o magnetismo
durante essa época, mas só no século XIX, quando Oersted iniciou o Eletromagnetismo e
Maxwell formulou leis que descreviam esses fenômenos, que um estudo mais completo se
iniciou.
2.2
Contextualização geográfica
O magnetismo é um dos campos de estudo mais antigos da ciência, porém, no Brasil,
sua investigação iniciou se apenas na década de 1960. Então, para apresentar o magnetismo
no Brasil, é preciso antes relembrar sua evolução histórica e entender como ele se tornou um
dos campos de maior vitalidade na física nos dias de hoje. A primeira aplicação tecnológica
dos materiais magnéticos foi a bússola, inventada pelos chineses em torno de 2000 a.C.. A
bússola tornou-se um instrumento de grande utilidade para os povos da Ásia e da Europa em
seus deslocamentos, e também serviram para aguçar a curiosidade dos cientistas. Os primeiros
relatos sobre as propriedades “maravilhosas" de certo minério de ferro foram feitos pelos
gregos e datam de 800 a.C.. O minério, depois reconhecido como sendo Fe3O4, foi chamado
de magnetita, pois era encontrada na Magnésia, região da Ásia Menor. Durante séculos ele
intrigou cientistas e filósofos com suas propriedades de atrair e repelir minérios de ferro e de
se orientar na Terra. Passaram-se séculos para surgir o primeiro livro sobre o assunto. Foi
publicado em latim em 1269 d.C., no qual Pierre Pélerin de Maricourt discorria sobre as
propriedades dos magnetos, tornando-se o primeiro tratado de física experimental. Cerca de
três séculos depois, mais precisamente em 1600, William Gilbert publicou seu famoso livro,
“De Magnete", que descrevia situa ações e tentava explicar como uma agulha magnética se
orientava na Terra. Gilbert nasceu em 1544, portanto depois de Copérnico e antes de Galileu,
e tendo vivido na época da Renascença não conhecia o método científico. Seu livro é um
exaustivo compêndio que mistura um pouco de ciência com muita filosofia, especula ações e
superstições.
2.3
Contextualização teórica
A parte mais importante do nosso trabalho foi quando falamos sobre o campo
magnético, porque dependendo do campo em que se encontra o elemento, ele não é
magnetizado. E então não existira magnetismo, que é o assunto do nosso trabalho.
2.4
Contextualização tecnológica
Há anos a medicina vibracional vem sendo estudada, hoje é vista como uma medicina
para o futuro é um complemento que ajuda a prevenir problemas de saúde. Certamente não é
preciso se sentir doente para beneficiar-se de suas propriedades, sendo assim, o ideal é
praticá-la sem que seja uma necessidade. Durante a massagem o organismo libera endorfina,
causando um agradável bem estar e uma leve sonolência para depois se sentir relaxado e com
mais energia.
A vibroterapia é a massagem através de ondas vibratórias, além de muito relaxante é
indicada no auxilio de tratamento de doenças como dores na coluna, problemas articulares,
fadiga mental, estresse, insônia e desmotivação sexual. Em relação à estética corporal auxilia
no combate de celulite e varizes. A vibroterapia proporciona em pouco espaço de tempo uma
melhor qualidade de vida, pois a cada aplicação de quinze minutos equivale a uma caminhada
de uma hora. VIBROTERAPIA: Um novo conceito de terapia através de vibrações
eletromagnéticas.
3
3.1
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Imãs
Imã é um objeto, que provoca um campo magnético a sua volta, e ele pode atrair ou
repelir outros objetos. Cada imã tem dois pólos: um pólo sul e um pólo norte; um lado é
positivo e o outro é negativo. Como os opostos se atraem, para fazer que os dois se atraiam
eles precisam estar de pólos contrários. E se quiser afastá-los, eles precisam estar com os
pólos iguais (positivo com positivo)
Na bussola, os materiais que podem ser magnetizados são, níquel, cobalto e o ferro.
Um ímã permanente é feito de um material ferromagnético. As suas propriedades
magnéticas são causadas pelo spin dos elétrons. Já o ferro comum, tem menos dessa
substância nele, então ele não atrai outros objetos, apenas é atraido. O eletroíma, usa a
corrente elétrica para atrair outros objetos, e o imã permanete não.
3.2
Campo Magnético
Se um pólo N independente é aproximado de um ímã, ele fica submetido a uma força
de acordo com a lei de Coulomb, porque a região próxima do ímã exibe um campo
magnético: Um campo magnético existe numa região em que uma força magnética atua sobre
um pólo independente colocado nesta região.
Embora um campo elétrico e um campo magnético tenham características
semelhantes, não são equivalentes. Uma partícula eletricamente carregada em movimento é
influenciada por um campo magnético, mas não da mesma forma que é influenciada por um
campo elétrico.
4
METODOLOGIA
Iremos, primeiramente entender o projeto para depois sim, exercer a função da prática.
Pois o nosso grupo está ciente de que é preciso ter bastante conhecimento, antes de começar a
montar o projeto.
4.1
Proposta de solução
O experimento será construído com materiais não muito caros, mas de boa qualidade.
O local de estudo de campo será decidido com o grupo, que, provavelmente será em um local
mais próximo do grupo. Os objetos serão escolhidos de acordo com o que nós iremos decidir,
provavelmente será um material barato mas de boa qualidade, é claro.
Orçamentos
Melhor
Loja A
Loja B
Loja C
Preço
-------------- -------------- -------------- *
-------------- -------------- -------------- *
-------------- -------------- -------------- *
Total
Material
Arames
Madeira
Ferramentas
Custo
*
*
*
**
As medidas do experimento serão feitas com medidores básicos, como régua/fita
métrica. Irá ser feita todo o tipo de observação necessária.
Analisaremos se as medidas, os dados extraídos, os questionários e as entrevistas
estarão corretas após o término do experimento, ou seja, faremos todos eles buscando estar
correto desde já.
4.2
Orçamento
A origem dos materiais será, a maioria, doado pelos pais dos que participam do grupo
de trabalho, já que felizmente, eles trabalham nesta área.
O tempo que será necessário para executar a essa etapa da pesquisa, dependerá de
como estaremos preparados.
Não será necessário contratar ninguém para fazer qualquer parte da tarefa, pois
teremos apoio de pais.
Tabela 1. Orçamento de materiais para execução do projeto.
Tabela 2. Orçamento de serviços para execução do projeto.
Pesquisadores
Atividade
A
B
C
D
Terceiros Custo
----------------------------------- --------- --------- --------- --------- *
*
----------------------------------- --------- --------- --------- --------- *
*
Total
**
4.3
Cronograma
Tabela 3. Previsão de prazos para execução das atividades do
projeto.
Abr.
Jun.
Jul.
Ago.
Set.
Out. Nov. Dez.
16 a 31
01 a 15
16 a 30
01 a 15
16 a 31
01 a 15
16 a 30
01 a 15
16 a 31
01 a 15
16 a 31
01 a 15
16 a 30
01 a 15
16 a 31
01 a 15
16 a 30
01 a 15
Atividade
Começo da elaboração prática
do projeto.
Revisão do projeto final.
Mai.
*
*
BIBLIOGRAFIA
WOLSKI, Belmiro. Eletricidade Básica. Curitiba: Base Didáticos, 2007. pp. 25-26.
Wikipédia. http://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%BAssola. 12.08.2009.
NOVA ENCICLOPÉDIA BARSA. Magnetismo. 6ª ed. São Paulo: Barsa Planeta
Internacional Ltda. 2002. v. 9, p.202-203.