As estratégias utilizadas serão:
• Aula interativa;
• Aula conceitual;
• Uso do Laboratório de Informática.

Motivação:
Estando os alunos organizados em duplas ou trios nos computadores, sugerimos que o professor inicie a aula perguntando a eles se sabem o que é e como funciona um trem magnético. Após as discussões, o professor deverá solicitar que os alunos façam uma pesquisa rápida na internet sobre o assunto – “trem magnético” (Fig. 1). Dê um tempo para a realização da mesma – até dez (10) minutos.

Sugestões de Sites:
http://noticias.terra.com.br/mundo/interna/0,,OI1152544-EI294,00.html
http://www1.folha.uol.com.br/folha/mundo/ult94u100294.shtml
http://br.geocities.com/saladefisica7/funciona/levitacao.htm
http://www.scribd.com/doc/3202523/Mundo-Fisico-Artigo-65-Como-funciona-o-Trem-de-Levitacao-Magnetica
http://ciencia.hsw.uol.com.br/trens-maglev.htm

http://www.youtube.com/watch?v=VO8b2Zp_aW8&feature=related

Figura 1 – Trem Magnético

Em seguida, o professor deverá retomar a discussão do que é um trem magnético, ajudando-os a construir o conceito de que esses trens não usam rodas ou eixos, mas um sistema magnético de levitação em um trilho especial, isto é, eles levitam sobre os trilhos que é um grande eletroímã que produz uma força de repulsão no trem. Desta forma, há apenas atrito entre o trem e o ar e por causa desse atrito, que é mínimo, ele consegue chegar a uma velocidade de 450 km/h.

Atividade 1:

Após as discussões do que é um trem magnético, o professor deverá retomar o questionamento de  "Como" funciona um trem magnético, o que o faz levitar pelos trilhos. Para isto sugerimos a apresentação do vídeo postado abaixo:

Mago da física - levitron - fenômeno anti-gravidade

Este vídeo mostra a ação de um Levitron (Fig. 2), que é um pequeno experimento composto por um imã - muito potente em sua base, que produz um campo magnético que repele um outro pequeno imã posto sobre ele. Com este experimento podemos fazer uma analogia ao funcionamento do trem magnético. Podemos ainda, observar dois imãs postos um sobre o outro, mas com os mesmo pólos direcionados, por exemplo: Norte com Norte ou Sul com Sul. Será observado, assim, que um imá irá repelir o outro. Desta forma, poderemos comparar o imã de cima com o trem magnético e o imã da base com o trilho deste trem.

Ao término do vídeo favoreça que os alunos cheguem à conclusão de que o pequeno imã flutua por causa da força magnética que o imã da base produz nele, lembrando-os que pólos iguais (norte com norte – sul com sul) se repelem, portanto o imã de cima tem o mesmo pólo do imã de baixo. Todo e qualquer imã posto num campo magnético sofrerá uma força devido a este campo.

Figura 2 – Levitron
Imagem Disponível em:
http://www.thinkgeek.com/images/products/zoom/levitron2.jpg. Acesso em: 08 jan. 2009.

É importante o professor perguntar para os alunos o porquê do pequeno imã ficar parado no ar. O professor deverá intermediar a discussão por alguns minutos e depois ressaltar que o imã fica parado no ar quando ele encontra seu ponto de equilíbrio - que é um ponto onde as forças aplicadas nele se anulam.

Além disso, sugerimos que o professor indague os alunos sobre quais as forças que estão sendo aplicadas no pequeno imã. Eles deverão chegar à conclusão que temos uma força Magnética devido ao campo e uma força Peso devido à atração da Terra. Se os alunos não chegarem a essa conclusão faça um estudo das forças agindo no imã que está flutuando. Este estudo poderá ser feito analisando as forças que agem no corpo suspenso no ar e verificar que somente existe a força peso agindo sobre o imã pequeno. Contudo, se ele estiver parado ou em equilíbrio, deve haver outra força equilibrando-o no ar. Assim,  por análise podemos concluir que há uma força atuando de baixo para cima e  que esta somente pode vir do campo magnético. Desta forma, o imã de baixo produz uma força magnética no imã de cima em direção a ele. Assim, podemos compreender que no ponto de equilíbrio do imã menor ou onde o ele pára, a força Peso é igual a força Magnética.

Sugerimos que o professor aproveite a temática destas aulas para relembrá-los que a Força Peso (P) é aquela aplicada pelo campo gravitacional da Terra atraindo os corpos que se encontram próximo ou na superfície do referido planeta e que com base na 2ª lei de Newton, podemos escrever que: P = m.g. , para uma melhor explicação pode-se ser verificado o tema Força Peso na aula Força Peso e Gravitação, conforme o link abaixo:
http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=1238

CURIOSIDADES:

O professor poderá fazer o seguinte questionamento aos alunos: “Se um imã se quebra, o que acontece com os pedaços? Você pode reuni-los como estavam antes?”. É importante que o professor incentive a discussão entre os alunos a respeito desta pergunta e  os ajude a compreender que se um imã se quebra, seus pedaços podem atrair-se ou repelir-se. Se ele se quebra na horizontal, (Fig. 3) os pedaços tendem a se atrair novamente, pois as polaridades das extremidades próximas são opostas; se quebra na vertical, os pedaços tendem a separar-se, pois as extremidades próximas têm polaridades iguais.  Sugerimos ainda, que o professor leve dois imãs e juntamente com os alunos quebre os mesmos na posição vertical e na posição horizontal.

Figura 3 – Demonstração do imã sendo quebrado
Imagem disponível em: http://static.hsw.com.br/gif/magnet-divided.gif. Acesso em: 14 jan. 2009
 

Recursos complementares
Teoria e experimentos:
http://www.feiradeciencias.com.br/sala13/13_36.asp