MAGNETISMO - EXPERIÊNCIAS CURIOSAS - FEIRA DE CIÊNCIAS ... O Imperdível !
(Série A - ATIVIDADE #8 - Algumas demonstrações com ímãs, simples e curiosas.)
Este estudo poderia ter recebido o titulo de Mágica Magnética, porque algumas das demonstrações que se seguem poderiam ser feitas de modo a parecerem mágicas. Mas os cientistas não acreditam em magia. Os cientistas descobriram que todas as coisas estranhas e misteriosas que antigamente eram consideradas como efeito de mágica ou 'emanações do além', na verdade acontecem por causa de leis naturais. Parece não haver exceção para esta regra, de modo que as pessoas, nesta era de conhecimento científico e esclarecimento, perderam a fé na magia. Os cientistas tentam descobrir as leis da natureza que regem o comportamento das coisas.
Demonstração 1 - Ponha sobre a mesa um ímã forte em forma de ferradura e faça uma agulha, enfiada numa linha, flutuar no espaço acima de um dos pólos do ímã (figura 1). Na figura 2 mostramos como fazer isso. Deixe que a agulha permaneça sobre um dos pólos, até que esteja completamente imantada e, então, levante-a por meio da linha e puxe-a para cima do pólo oposto. Tome o cuidado de não deixar o fundo da agulha ser puxado pelo ímã. Nesta posição a agulha dará cambalhotas como se estivesse flutuando num fluido invisível.
Demonstração 2 — Esta é uma demonstração da persistência dos pólos magnéticas num pedaço de material imantado, não importando o número de pedaços em que o objeto é partido, nem o tamanho dos mesmos. Imante uma mola de relógio, de 15 ou 20 cm de comprimento (figura 3). Teste a sua polaridade com tachinhas. Segure-a pelo meio, com um alicate, e dobre a extremidade livre de encontro ao alicate, até que a mola se parta. Os dois pedaços ainda são imãs? Continue quebrando os pedaços e testando os pólos. Os pedaços, resultantes, adquirem, cada um, pólos magnéticos?
Demonstração 3 — Esta será muito divertida; é a geometria magnética!. Arranje seis ou sete rolhas pequenas de 1 a 2 cm de diâmetro (servem, perfeitamente, bolinhas de isopor) e passe através das mesmas agulhas de costura (já imantadas) de tamanhos iguais (figura 4). Ponha-as num prato grande com água de modo que as extremidades superiores tenham a mesma polaridade. Se você chegar um dos pólos de um ímã reto (barra ou cilíndrico) ao centro do prato ele atrairá todas para o centro e se chegar o outro pólo este fará com que elas fujam correndo. Ache a posição correta do ímã suspenso para que os flutuadores formem uma figura geométrica. Um prato fundo, cujas bordas se inclinem abruptamente, é essencial para podermos notar melhor a atuação por parte das agulhas.
Se o prato (ou travessa ou sopeira ou...) tiver os lados verticais, isto permitirá que as agulhas se encostem à borda, onde a tensão superficial impedirá que elas voltem ao centro. Essa situação não é o que pretendemos. Se você usar um prato de sopa, com bordas inclinadas, as pontas das agulhas esbarrarão no prato e o movimento para fora será interrompido.
Com esses 'flutuadores magnéticos' e o ímã de comando, faça os desenhos que você puder; veja alguns que podem ser obtidos na figura 5.
Demonstração 4 — Esta pode ser chamada de "pião obediente". Arranje, numa loja de brinquedos, um pião com eixo de aço, ou, então, faça um pião de madeira. E fácil fazê-lo de um carretel vazio. Para isto basta cortar a beirada saliente e ir continuando a cortar pelo cilindro (figura 6). O pião precisa ter uma ponta dura de aço.
É possível conseguir isto retirando a grafita de um pedaço de lápis e substituindo-a por um pedaço de agulha de aço para tricô, imantada e de tamanho apropriado. O comprimento de 5 cm será suficiente. Enfie-a no orifício do lápis e faça ponta na extremidade inferior do mesmo, deixando exposta a ponta de aço. Agora curve um arame de ferro macio de 30 cm de comprimento e com mais ou menos 1/8" (3mm) de diâmetro, formando arcos. Ponha o pião para girar perto do arame e ele se moverá para dentro e para fora dos arcos, mantendo-se sempre em contato com o arame. (figura 7).
Demonstração 5 — Um jogo de pescaria. Escolha quantidades iguais de vários tipos de pequenos objetos magnéticos. Podem ser parafusos, pregos, porcas ou arruelas, seis de cada tipo. Atribua a cada tipo um valor diferente. Espalhe-os igualmente sobre a mesa, atrás de uma placa de papelão, como se ilustra. Os jogadores pescam os objetos com um ímã e uma linha. As regras do jogo exigem que os pescadores abaixem os ímãs até a mesa e levantem-no imediatamente sem movimentá-lo sobre o "Tanque de Peixes". Ganha o que tiver obtido maior número de pontos após um certo número de tentativas.
Demonstração 6 — Ponha uma vasilha rasa com água (bacia plástica) perto da beirada de uma mesa e ponha pequenos objetos imantados a flutuar dentro da mesma. Eles flutuam mais facilmente se cobertos por fina camada de graxa. Movimente um imã bem forte sob a mesa e movimente os objetos flutuantes à sua vontade. Um barquinho com uma agulha imantada presa ao fundo pode ser dirigido da mesma maneira. Girando-se o imã, rapidamente, para cá e para lá, pode-se fazer os objetos executarem movimentos animados
Demonstração 7 — Você observará um comportamento muito estranho, se colocar uma lâmina de barbear entre os pólos de um ímã em forma de ferradura, como na figura 10. Ela ficará em pé, em posição perpendicular a qualquer um dos pólos, como se estivesse presa ao ímã. Dê uma cutucada com o dedo na extremidade solta e veja como vibra, como se estivesse presa por uma dobradiça de mola.
Demonstração 8 — Esta é notável. Você observará uma roda girar movida por um imã e uma chama (figura 11). Obtenha um disco de madeira de uns 10 cm de diâmetro e espessura 1 cm. Marque seis pontos igualmente espaçados sobre a borda desse disco. Em cada um desses pontos faça, radialmente, um furo com mais ou menos 3 cm de profundidade, enterrando e retirando um prego fino. Enfie firmemente pedaços de arame de cobre nesses buracos e corte-os do mesmo tamanho, aproximadamente 6 cm. Agora, faça um circulo, com arame de ferro doce, com o diâmetro uns 10 cm maior do que o da roda. Use arame com diâmetro de 1/16" (1,5mm), mais ou menos.
Apóie o circulo de arame sobre as pontas dos fios de cobre, torcendo as pontas destes, em torno do circulo (figura 12). Ajuste o arame de modo que o círculo fique o mais perfeito possível.
Faça um furo num pedaço pequeno de tábua (4x4x1 cm) e enfie no mesmo um prego de 15 cm ou 20 cm de comprimento, para servir de suporte/eixo. Enterre bem a cabeça do prego na madeira para que a base possa repousar totalmente sobre a mesa.
Enfie um tubo de ensaio no centro da roda e ponha a roda em posição sobre o suporte. Use um espalhador de chamas sobre o bico Bunsen. Ajuste a chama de modo que o arame permaneça dentro de toda a extensão da chama. Arrume o Imã numa posição, a uma distância de cerca de 1 ou 2cm da chama, com ambos os pólos tão perto do arame quanto seja possível, sem contudo chegar a tocar o arame.
Assim que uma seção do arame esteja quente a ponto de se tornar rubra, a roda deverá mover-se lentamente do ímã para a chama. A roda deverá fazer uma revolução por minuto, com um movimento regular. Quem poderá explicar este comportamento?