Neste site cada sala possui um contéudo, localize o seu. Existem inúmeros experimentos.
Segue abaixo alguns:
6º Grupo
Atividades com Ímãs
(Série A - ATIVIDADE #1 - Como fazer um ímã usando outro ímã?)
Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]leobarretos@uol.com.br
Uma boa fonte de ímãs são os velhos alto falantes de equipamentos sonoros; desmanche-os e encontrará um forte ímã (provavelmente em forma de anel) que você poderá usar para várias experimentações interessantes, incluindo as que se seguem. Drives leitores de CD, DVD, etc., motores elétricos automotivos, motores elétricos miniatura, etc., apresentam em seu interior fortes ímãs, os quais podem ser cuidadosamente retirados e aproveitados. Por outro lado, a partir de um ímã permanente (os citados acima), podemos fazer outros ímãs.Para fazer, a partir de um ímã, outro ímã que conserve por bom tempo o seu magnetismo, você precisará de uma barra de aço duro. Agulhas de tricô, de costura, molas de relógios, giletes, tesouras, alicates, chaves de fenda, formões, lâmina de serra para ferro etc. são feitas de aço duro (figura 1). Se você já tem um ímã, poderá transformar qualquer um desses objetos em novos ímãs. São bastante comuns os ímãs em forma de ferradura "U" (figura 2).
Há imãs permanentes de muitos formatos; em ferradura, em anel, toróide, tipo pastilha, em barra, cilíndricos, etc. Todos eles servem para os experimentos. Assim, se eu usar na ilustração um ímã em forma de ferradura (U) e você tiver outro tipo de ímã, após identificar suas faces Norte e Sul, poderá usá-lo pois os procedimentos serão os mesmos. Então, vamos fazer nossos ímãs.
Segure a peça de aço duro (agulha de tricô, tesoura, etc.) com uma das mãos e o ímã com a outra (figura 3). Esfregue, várias vezes, a extremidade de algum desses objetos contra um dos pólos do ímã, deslocando-se, sempre, do centro para a ponta. Em seguida, esfregue a outra extremidade do mesmo objeto, com o outro pólo do ímã, indo também do centro para a ponta, várias vezes.
Agora tente levantar tachinhas ou clipes de papel com o ímã que você fez. Quantas tachinhas ou quantos clipes ele levanta? Tente imantar/magnetizar outros objetos. Experimente imantar qualquer coisa que você encontre pela sala e que você ache que pode ser imantado. Há apenas uma coisa que você não deve tentar imantar, é o seu relógio mecânico, caso você possua um. Se você imantar (tornar magnético) as partes de aço de seu relógio, ele não marcará as horas com exatidão, até que você o leve ao relojoeiro para desimantá-lo (desmagnetizar). Você aprenderá, depois, em outra atividade, como desimantar’, você mesmo, os objetos.
Na parte, a seguir, desta atividade pretendemos ensiná-lo a fazer ímãs que só conservam seu magnetismo por pouco tempo. Para isto você precisará de objetos de ferro doce em vez dos de aço duro. Ótimos para isto são pregos grandes ou grossos arames de ferro com, pelo menos, 15cm de comprimento. Servem, também, pedaços de ferro de construção (vergalhão). Compre na loja de ferragens meia dúzia de pregos # 60. Segure um deles ao longo de um dos braços de seu ímã em forma de ferradura e a uma distância de 2 a 3 cm (figura 4).Enquanto o mantém nesta posição, mergulhe a cabeça do prego num monte de preguinhos. Quantos se agarraram ao prego grande? Agora retire o ímã (figura 5). Note como os preguinhos se soltam. Repita a operação com um pedaço de aço duro que ainda não foi magnetizado, em vez do prego. Ele também levanta os preguinhos? Os preguinhos se soltam quando você afasta o ímã?
Com esta última parte da atividade, você transformou um objeto em ímã, segurando um ímã perto do mesmo, mas sem tocá-lo . Este fenômeno físico é conhecido como indução magnética.
Você observou aqui outra coisa importante — que o ferro doce permaneceu imantado apenas enquanto estava perto do imã permanente, enquanto o aço duro conservou seu magnetismo indefinidamente, depois de afastado da influência do imã. Podemos dizer, então, que o ferro doce adquire magnetismo temporário quando posto em contato ou perto de um ímã e que o aço duro adquire magnetismo permanente.
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Atividades com Ímãs
(Série A - ATIVIDADE #2 - Como agem os pólos de um ímã?)
Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]leobarretos@uol.com.br
Um imã parece não ter a mesma força de suspensão em todo o seu comprimento. Imante vários objetos, tais como tesouras, laminas de barbear, agulhas de tricô, etc. Espalhe um pouco de limalha de ferro ou tachinhas sobre uma folha de papel e movimente, no meio delas um objeto imantado (figura 1). Observe que a limalha ou as tachinhas se prendem de preferência a dois pontos, perto das extremidades. Estes pontos são chamados os pólos do ímã. A parte seguinte desta atividade vai ajudá-lo a descobrir como se comportam os pólos, e em que se diferem. Você precisará de dois objetos imantados, como tesoura e alicate, lima e mola de relógio de uns 10 ou 12cm de comprimento. Você precisará também de um suporte sobre o qual colocará um dos ímãs, de modo que o mesmo possa girar livremente.
Dois modos convenientes de construir este suporte são sugeridos pelas figuras 2 e 3. Se você construir uma plataforma giratória simples (figura 2), ela servirá, mais tarde, para outras atividades. Para fazer o suporte enterre um arame grosso ou prego grande, com uns 15cm de comprimento, numa. tábua pequena. Arranje uma rolha grande (ou um disco de isopor), com 5cm de diâmetro e um tubo de ensaio fino e pequeno. Estes últimos podem ser obtidos na farmácia ou com o professor de química do colégio. Cuidadosamente, faça com um canivete, uma cavidade, o mais exatamente possível, no centro da rolha (isopor). (Esta cavidade deve ter, aproximadamente, o mesmo diâmetro que o do tubo de ensaio e não deve atravessar completamente a rolha). Agora enfie a extremidade fechada do tubo na cavidade feita na rolha e emborque o tubo sobre a ponta do prego. Você tem agora uma plataforma que deve girar livremente. Outro tipo conveniente de plataforma giratória é ilustrado pela figura 3. Neste caso, a barra imantada é sustentada por uma rolha flutuando na água. Esta gira muito facilmente.
Para testar os pólos de seus objetos imantados coloque um deles sobre a plataforma giratória (figura 2) e aproxime a extremidade de um ímã a um dos pólos de seu objeto imantado. O movimento indica que houve atração ou repulsão? Tente a outra extremidade. Desta vez, você observa atração ou repulsão? Experimente seus ímãs de todos os modos. No diagrama (figura 2) a ponta da chave de fenda repele a ponta da tesoura. Que efeito teria a ponta da chave de fenda sobre o cabo da tesoura? Que efeito teria o cabo da chave de fenda sobre a ponta da tesoura?Deve estar bem claro que um determinado pólo de um ímã atrairá um dos pólos de outro Imã e repelirá o outro pólo do mesmo. Os pólos que se repelem são chamados pólos semelhantes e os que se atraem são chamados pólos contrários. Todo e qualquer ímã deverá ter pelo menos dois pólos distintos (você aprenderá, mais tarde, sobre os pólos secundários). Na próxima Atividade veremos o porque de tais pólos terem recebidos, definitivamente, as designações de Pólo Norte e Pólo Sul.
Um modo impressionante de demonstrar a atração e a repulsão dos pólos contrários e semelhantes é ilustrado pelas figuras 4 e 5. Imante dois pedaços iguais de aço. Duas finas brocas de aço, dois pedaços de lâminas de mola de despertador ou duas lâminas de barbear, servirão. Mergulhe os pólos contrários na limalha de ferro. Aproxime estes dois pólos (figura 5). Note o sinal inconfundível de repulsão.
Atenção: Os fios de corte das lâminas de barbear devem ser recobertos com uma tira estreita de fita crepe, antes de começar a manuseá-los nas experiências. Destaque em amarelo nas figuras 4 e 5.
Você deveria ser capaz de fazer uma exposição clara sobre o comportamento dos pólos dos ímãs entre si. Quais se atraem? Quais se repelem?
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Atividades com Ímãs
(Série A - ATIVIDADE #3 - Como construir bússolas magnéticas?)
Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]leobarretos@uol.com.br
Há muito tempo, quando se descobriu que um objeto imantado sempre se colocava na direção norte-sul compreendeu-se o valor desta descoberta para as viagens por mares desconhecidos Descobriram-se vários meios de armar uma agulha imantada, de modo que a mesma girasse livremente e se mantivesse com as pontas indicando o norte, sem importar que direção tomasse o viajante. A seguinte atividade ensinará a você como fazer e armar diversos tipos de agulhas, sendo que todas elas funcionarão muito bem. Elas servirão a vários fins úteis nas atividades seguintes, proporcionando-lhe ao mesmo tempo satisfação e divertimento em construí-las.
Processo 1 — Arranje três pedaços de madeira (sarrafos) com aproximadamente, as mesmas dimensões indicadas na figura 1; (20 x 5 x 1 ) cm. Arme-os, prendendo-os com cola de madeira e pregos, formando um suporte. Arranje uma agulha de cerzir, com cerca de 10cm de comprimento, e imante-a (usando da técnica de esfregar nos pólos de um ímã permanente). Corte um pedaço de cartolina de 4 cm por 12 cm, dando-lhe a forma de uma flecha e enfie a agulha imantada na cartolina, do modo indicado na figura 1. Pendure-a à barra horizontal do suporte com uma linha bem fina. Se a flecha não apontar para o norte, re-imante a agulha ao contrário, ou inverta sua posição na seta.
Processo 2 — Arranje um frasco de vidro (500 ml a 1 litro de capacidade -- tipo maionese ou Gatorade) e uma tampa de metal um pouco menor que a boca do vidro, de modo a deixar apenas urna folga suficiente para esta se mover sem causar fricção. Faça dois furinhos na parte lateral da tampa, diametralmente opostos, bem junto à borda. Enfie uma agulha de tricô de aço, imantada, nos furos. Encha d’água o frasco e ponha a tampa com a agulha para flutuar na água (figura 2). O frasco deve estar completamente cheio de água para que a agulha possa ficar acima das bordas do mesmo. Se a tampa se inclinar para a frente, ou- para trás, você pode corrigir este defeito, empurrando um pouco a agulha para o lado mais leve. Se a tampa se inclinar para os lados, restabeleça o equilíbrio, pingando parafina derretida ou cera de uma vela sobre o lado mais leve.
Processo 3 Arranje uma mola leve de relógio com 12 cm de comprimento e uma rolha chata (ou disco de isopor) com cerca de 5cm de diâmetro. Passe uma faca afiada ou lâmina de barbear de um lado a outro da rolha, seguindo um diâmetro e fazendo um corte com a profundidade de cerca de 5mm. Imante a mola de relógio e introduza-a no corte. Ponha a rolha para flutuar num prato com água (figura 3). Ela se orientará, imediatamente, na direção norte-sul.
Processo 4 — Este processo é, na verdade, o mesmo usado na Atividade 2 (figura 4). Imante uma agulha de tricô de aço e prenda-a à rolha da plataforma giratória, bem no centro, com percevejos ou grampos. Isto feito, enfie o tubo de ensaio sobre o prego grande (arame) e você tem uma ótima bússola. Se ela estiver um pouco inclinada, empurre a agulha através dos grampos, até que o tubo de ensaio se mantenha verticalmente, sem tocar no arame de suspensão pela parte lateral.
Todas as agulhas de sua bússola apontam o norte? Para testá-las, você deve mantê-las afastadas uma das outras cerca de 1 m (um metro) e longe de qualquer ímã. Por quê?
Você agora precisa aprender a identificar os pólos de seus ímãs. A ponta de uma agulha magnética que aponta para o norte (geográfico) é chamada pólo norte (pólo que busca o norte) e deve ser marcada com N. A ponta que se dirige para o sul é chamada pólo sul (pólo que busca o sul) e deve ser indicada com S. Este é um modo simples de denominar os pólos dos ímãs que você fizer. A bússola serve de referência para identificação dos pólos dos ímãs de polaridades desconhecidas.Imaginemos que você magnetize uma tesoura e queira saber qual é o pólo que busca o norte (“N”) e qual é o pólo que busca o sul (“S”). Se a ponta da tesoura atrair o pólo norte ou “N” da bússola, isto indica que se trata de pólos contrários e a ponta da tesoura é o pólo sul ou “S”.Por outro lado, se a ponta da tesoura repelir o pólo ‘N” da agulha, trata-se de pólos semelhantes, e a ponta da tesoura será "N".
De agora em diante, sempre que você tiver a oportunidade de imantar objetos, identifique seus pólos (usando a bússola) e marque-os com as letras “N” e “S”
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Atividades com Ímãs
(Série A - ATIVIDADE #8 - Algumas demonstrações com ímãs, simples e curiosas.)
Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]leobarretos@uol.com.br
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?
