FÍSICA 3° ANO ENSINO MÉDIO PROF. JEAN CAVALCANTE PROF. NELSON BEZERRA CONTEÚDOS E HABILIDADES Unidade III Energia: conservação e transformação 2 CONTEÚDOS E HABILIDADES Aula 12.1 Conteúdos •• A evolução do magnetismo num conceito histórico. •• Conceitos iniciais, ímãs naturais, artificiais e permanentes. 3 CONTEÚDOS E HABILIDADES Habilidades •• Reconhecer as leis físicas para interpretar os processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto do magnetismo e do eletromagnetismo. 4 REVISÃO Magnetismo 5 DESAFIO DO DIA Nós sabemos que a magnetita é um mineral magnético formado pelos óxidos de ferro II e III (FeO . Fe2O3), cuja fórmula química é Fe3O4. A magnetita apresenta na sua composição, aproximadamente, 69% de FeO e 31% de Fe2O3 ou 72,4% de ferro e 26,7% de oxigênio. O mineral apresenta forma cristalina isométrica, geralmente na forma octaédrica. É um material de dureza 5.5 - 6.5, quebradiço, fortemente magnético, de cor preta, de brilho metálico, com peso específico entre 5,158 e 5,180. É um mineral que se dissolve lentamente em ácido clorídrico. A magnetita como um ímã, pode ser considerada natural ou artificial? Justifique sua resposta. 6 AULA Magnetismo 7 AULA Um ímã é definido com um objeto capaz de provocar um campo magnético à sua volta e pode ser natural ou artificial. Um ímã natural é feito de minerais com substâncias magnéticas, como por exemplo, a magnetita. Um ímã artificial é feito de um material sem propriedades magnéticas, mas que pode adquirir permanente ou instantaneamente características de um ímã natural. 8 AULA Os ímãs artificiais também são subdivididos em: permanentes, temporais ou eletroímãs. •• Um ímã permanente é feito de material capaz de manter as propriedades magnéticas mesmo após cessar o processo de imantação, estes materiais são chamados ferromagnéticos. 9 AULA •• Um ímã temporal tem propriedades magnéticas apenas enquanto se encontra sob ação de outro campo magnético, os materiais que possibilitam este tipo de processo são chamados paramagnéticos. 10 AULA •• Um eletroímã é um dispositivo composto de um condutor por onde circula corrente elétrica e um núcleo, normalmente de ferro. Suas características dependem da passagem de corrente pelo condutor; ao cessar a passagem de corrente cessa também a existência do campo magnético. 11 AULA Tipos de materiais: •• Paramagnéticos: são materiais que são fracamente atraídos pelos ímãs, possuindo elétrons desemparelhados que se movem na direção do campo magnético diminuindo a sua energia. 12 AULA •• Ferromagnéticos: são fortemente atraídos pelos ímãs. 13 AULA •• Diamagnéticos: são aqueles que são repelidos pelos ímãs. O campo magnético se alinha em direção oposta ao do ímã, causando a repulsão. 14 AULA Atração e repulsão Ao manusear dois ímãs percebemos claramente que existem duas formas de colocá-los para que estes sejam repelidos e duas formas para que sejam atraídos. Isto se deve ao fato de que polos com mesmo nome se repelem, mas polos com nomes diferentes se atraem: 15 AULA Se repelem: 16 AULA Esta propriedade nos leva a concluir que os polos norte e sul geográficos não coincidem com os polos norte e sul magnéticos. Na verdade eles se encontram em pontos praticamente opostos, como mostra a figura ao lado: 17 AULA A inclinação dos eixos magnéticos em relação aos eixos geográficos é de aproximadamente 191°, fazendo com que seus polos sejam praticamente invertidos em relação aos polos geográficos. 18 AULA Interação entre polos Dois polos se atraem ou se repelem, dependendo de suas características, relativo à razão inversa do quadrado da distância entre eles. 19 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA a) Um eletroímã é considerado um ímã natural ou artificial? Justifique. 20 DINÂMICA LOCAL INTERATIVA b) Os polos norte e sul de um ímã em forma de barra podem ser separados? Justifique. 21 INTERATIVIDADE Resolução: a) O eletroímã é um ímã artificial, ele é percorrido por uma corrente elétrica. b) Não podem ser separados pois não existem monopolos magnéticos. 22