Compreender os fenomenos magnéticos, reconhecer esses fenômenos em situações do cotidiano.

Uma aula de 50 minutos

Corrente elétrica, diferença de potencial, imas.

Motivação/introdução

       Os fenômenos magnéticos são um alvo interessante de estudo, pois no cotidiano temos muitos exemplos de situações que podemos observar fenômenos relacionados ao magnetismo. O som produzido por auto falantes depende do magnetismo, para vibrar o cone de um auto falante, é necessário um imã e uma bobina conectada a uma fonte de energia. A eletricidade que chega até nossas casas é produzida por geradores que transformam a energia do movimento das águas numa hidrelétrica em eletricidade.

 Na Sala de aula (20 min)

         Fenômeno magnético advém de materiais magnéticos, na antiguidade, já se conheciam as propriedades do magnetismo, porém, uma explicação razoável para eles. Os primeiros relatos de uma força misteriosa advindo de um minério são de 800 a.C, com a descoberta da magnetita. A primeira invenção que mudou a estória das navegações e da orientação foi à bússola magnética, descoberta pelos chineses.

 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Earths_Magnetic_Field_Confusion.svg

 

 

        Mais tarde, no século 19, descobriu-se a interação dos fenômenos magnéticos com a eletricidade, por Oesrsted, uma corrente elétrica percorrendo um fio gera um campo magnético, segundo a história da ciência, o Físico Oersted descobriu esse fenômeno durante uma aula , quando uma bússola que estava perto de um fio mudou a sua orientação quando uma corrente elétrica percorria o condutor.

         São três os principais materiais que possuem propriedades magnéticas, são eles o ferro, o níquel e o cobalto, são ditos materiais Ferromagnéticos, porque quando são colocados na presença de um campo magnético, aumentam a intensidade desse campo. Materiais que não tem essa propriedade são chamados diamagnéticos, como o alumínio e o cobre, que enfraquecem um campo magnético quando são colocados na presença dele.

 

 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png

 

Campo magnético formado com limalha de ferro

 

       Geradores de eletricidade são baseados em fenômenos magnéticos, pela lei da indução eletromagnética de Michel Faraday, um circuito colocado sob o efeito de um campo magnético variável produz uma corrente elétrica que circula por esse circuito, essa é à base dos geradores de eletricidade, movimentando o campo magnético, ou seja, variando a sua posição próxima de um circuito fechado, temos a produção de energia elétrica, é o que acontece nos geradores eólicos e hidrelétricos, ou nos dínamos e alternadores de carros.

 Atividade em sala de aula

     Nesta atividade vamos construir uma bússola c om materiais simples e de fácil acesso, &nbs p;para comprovar e observar como é possível orientar-se através de um campo magnético, para construir a bússola, vamos precisar de uma agulha, uma tampa de garrafa de refrigerante, um recipiente com água e um imã de auto-falante.

Forme grupos de quatro estudantes para realizar a experiência, peça para os alunos tomarem cuidado ao manusear a agulha.

Para realizar a montagem, siga os passos a seguir:

1- Utilizando o imã, "imante" a agulha passando o imã na superfície da agulha aproximadamente 50 vezes, na mesma direção.

2- Depois que a agulha estiver "imantada", prenda a agulha na tampa da garrafa, na parte da tampa com o orifício aberto.

3- Encha o recipiente com água, e coloque a tampa com a agulha para flutuar na superfície da água.

4- Sua bússola está pronta.

 Teste a bússola aproximando o imã dela, ela deve acompanhar o movimento do imã.

 

Imagem produzida pelo autor

Para saber qual é a orientação norte e sul, podemos utilizar o nascer e por do sol como referencia.

Peça aos alunos um relatório da experiência, apresentando as conclusões obtidas.

Atividade no laboratório de informática. (30 min) 

 Para compreender o funcionamento de uma bússola, vamos utilizar um objeto de aprendizagem chamado "imas e eletroímãs", que está disponível no portal do professor, com esse objeto, podemos simular o comportamento de uma bússola imersa no campo magnético terrestre.

 

Imãs e eletroimãs

Imagem retirada da simulação "imas e eletroímas"

O campo magnético da terra tem um formato que parece ter sido gerado por um imã em barra, na simulação podemos ver esse efeito ilustrado. Na simulação, podemos visualizar o campo magnético em torno da terra e a influencia que ele gera na bússola. Após explorar a simulação, peça um relatório aos alunos, citando as conclusões obtidas na simulação. O relatório pode ser disponibilizado em um blog ou página web.

    

Nome	Tipo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Earths_Magnetic_Field_Confusion.svg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/57/Magnet0873.png

A avaliação será realizada através do texto entregue pelos alunos ao final da simulação, com as conclusões acerca dos fenômenos magnéticos, através de um diálogo com os alunos o professor pode determinar o nível de conhecimento atingido.