-  Conhecer um pouco sobre a história do magnetismo.

-  Conhecer situações em que o magnetismo é percebido.

-  Compreender, através de experimentos simples, os conceitos de linhas de campo magnético, atração e repulsão de pólos magnéticos.

- Ter noções básicas sobre o ímã: que pode atrair certos objetos e atrair ou repelir outros ímãs.

- Conhecer o conceito de pólos magnéticos.

Com esta aula, o estudante deverá aprender um pouco sobre a história do magnetismo e adquirir conhecimentos que o permitirão reconhecer alguns materiais magnéticos, classificar os tipos de imãs e compreender a utilização destes imãs em equipamentos usados na nossa vida. Para a realização das 3 atividades, o professor deve dividir a turma em equipes de, no máximo, 5 componentes. As atividades serão realizadas num laboratório de Física.

Atividade 1. A História do Magnetismo

Esta atividade objetiva permitir ao estudante tomar conhecimento sobre a história e o desenvolvimento dos estudos sobre os materiais magnéticos (ímãs),

Material

- 06 computadores com acesso à Internet.

Procedimento

O professor deve pedir às equipes acessem o endereço: http://www.coladaweb.com/fisica/fisica-geral/magnetismo , onde encontrarão um pequeno histórico sobre o magnetismo.

Após a leitura desse texto introdutório, as equipes deverão responder as seguintes perguntas:

1)      O que é o magnetismo?

2)      Quem primeiro apresentou um estudo sistemático sobre os materiais magnéticos e descobriu o campo magnético da Terra?

3)      Quais os cientistas, que no século XIX, realizaram estudos que unificaram as leis da eletricidade e do magnetismo?

4)      Segundo o texto lido, o que é “campo magnético”?

5)      Quais os tipos de materiais magnéticos são citados no texto?

Respostas esperadas:

1)      Fenômeno físico que consiste nas forças de atração e repulsão exercidas por certos metais, como o ferro-doce, o cobalto e o níquel. Sua origem se deve, em parte, à presença de cargas elétricas em movimento. Dá-se também esse nome à parte da física que estuda a origem e as manifestações de tais fenômenos magnéticos.

2)      William Gilbert, autor de De magnete (1600; Sobre os ímãs), que enunciou suas propriedades fundamentais e descobriu o campo magnético terrestre utilizando bússolas rudimentares.

3)      O dinamarquês Hans Christian Oersted e os britânicos Michael Faraday e James Clark Maxwell.

4)      É a perturbação sofrida pelo espaço (ou pelo meio material) próximo a uma dessas fontes magnéticas.

5)      Substâncias ferromagnéticas: que ficam permanentemente imantadas; substâncias paramagnéticas: que apresentam uma imantação temporária e tênue; substâncias diamagnéticas: que são repelidas pelos ímãs de forma indiscriminada.

Atividade 2. Conhecendo-se a atração e repulsão magnética

Material

Para cada equipe de estudantes, um kit composto de 02 imãs de 2cm de comprimento (formato retangular);  um pedaço de ferro de 10 cm de comprimento  x  3cm de diâmetro, 5 pequenos alfinetes, uma moeda de cinco centavos de real e um pequeno pedaço de papel alumínio (2 cm por 2 cm).

Procedimento

O professor deve lembrar aos estudantes que os ímãs possuem dois pólos diferentes, pólo sul e pólo norte.

Inicialmente, os alunos devem aproximar as extremidades dos dois ímãs e verificar o que acontece:

Figura 1.  Atração e repulsão. (Figura retirada do endereço: http://www.infomotor.com.br/site/wp-content/uploads/imas-nat.jpg)

Em seguida, o professor pedirá aos estudantes que respondam à seguinte questão:

a) Os imãs se repelem ou se atraem?  Por quê?

Resposta esperada: Havendo atração entre os imãs, significa que os pólos encostados um no outro são de polaridades diferentes e caso se repilam, são de polaridades opostas.

Em seguida os estudantes devem esfregar um dos imãs no pedaço de ferro, realizando movimentos sempre na mesma direção, e aproximarem esse pedaço de ferro dos alfinetes. O ferro imantado deve atrair vários alfinetes, como ilustrado na figura 2.

Figura 2.  Pedaço de ferro imantado atraindo vários alfinetes. (Figura retirada do endereço: http://pt.dreamstime.com/magnetismo-thumb14239292.jpg)

Em seguida, o professor pedirá aos estudantes que respondam à seguinte questão:

b) O que acontece com os alfinetes?

Resposta esperada:  São atraídos pelo pedaço de ferro.

c) O que isso significa?

Resposta esperada: Significa que, de algum modo, o imã induziu no ferro a capacidade de atrair os alfinetes.

Dando sequência à atividade, o professor deve solicitar aos estudantes que verifiquem se o pedaço de ferro consegue atrair a moeda de cinco centavos e o pedaço de papel alumínio. O professor deve pedir que eles respondam à seguinte questão:

d) O pedaço de ferro atraiu esses dois objetos, a moeda e o papel alumínio?

Resposta esperada: atraiu a moeda e não atraiu o papel alumínio.

O professor deve solicitar aos estudantes que discutam esse último resultado.

Atividade 3.  Visualizando linhas de campos magnéticos

Material:

Para cada equipe, um kit composto por 01 imã de 5 cm de comprimento (retangular), uma lâmina de vidro de 30 x 20 cm e 50 g de limalha de ferro.

Procedimento

O professor deve pedir aos estudantes que coloquem o imã centralizado na face inferior do vidro e espalhem as limalhas, numa camada fina e uniforme, na face superior. Após espalhar as limalhas e verificar sua disposição sobre a superfície do vidro, os estudantes deverão responder às seguintes perguntas:

a) O que ocorre com as limalhas colocadas sobre a lâmina de vidro?

Resposta esperada: Espalham-se acompanhando o formato das linhas do campo magnético, que se deslocam do pólo Norte para o pólo Sul do ímã.

Figura 3. Visualização de um campo magnético.  (Figura retirada do endereço: http://www.gluon.com.br/blog/wp-content/uploads/2008/06/barraimantada.jpg)

b) Se fizermos a mesma experiência, mas sem colocarmos o imã sob a lâmina de vidro, o que ocorrerá?

Resposta esperada: as limalhas ficarão desordenas sobre o vidro, pois não há uma força que as oriente.

 Para finalizar, o professor pode mostrar aos alunos o uso dos imãs nas mais diversas áreas da sociedade moderna, tais como: comunicações, transporte, medicina, etc.

Para saber mais sobre a história do Magnetismo, consulte o endereço: http://pt.wikipedia.org/wiki/Magnetismo

Para realização de novos experimentos, consulte o endereço: http://www.seara.ufc.br/sugestoes/fisica/elet6.htm

Após a realização dessa aula sobre magnetismo o aluno deverá ser capaz de identificar os diversos tipos de materiais magnéticos e conhecer as propriedades que os mesmos materiais possuem, bem como a possível utilização de cada tipo de material magnético.