Relatório Física 3: Magnetismo

Relatório Física 3: Magnetismo

(Parte 2 de 2)

Sobre a bancada havia um pêndulo e um imã em forma de “U”.

Colocamos esse imã no pêndulo de forma que o fio condutor ficasse suspenso entre os pólos do imã.

O fio metálico era deslocado lateralmente sempre que conduzia uma corrente. Para observar esse fenômeno, ligamos inicialmente a fonte de tensão de 3,0 VCC, ligando e desligado essa fonte rapidamente.

Repetiu-se o processo com a fonte em 6 VCC, depois invertendo o sentido da corrente e para finalizar passando de corrente continua para corrente alternada e mudando a orientação dos pólos do imã. PARTE C – INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA – CORRENTES PARASITAS Utilizando apenas um cano de alumínio, fizemos três medidas de tempo para a queda de um corpo sem imã. Em seguida, fizemos outras três medidas de tempo para a queda de um corpo com imã.

Com o pêndulo magnético, oscilamos as três hastes comparando seus movimentos.

3.3. Resultados obtidos PARTE A

Depois de analisarmos as propriedades dos materiais magnéticos, confirmando as leis que nos dizem que os pólos iguais se repelem e os pólos diferentes se atraem, observamos a direção dos campos magnéticos, mostrados pela disposição da limalha de ferro, quando próxima dos imãs.

As limalhas se acumulam entre os imãs, quando se aproximam os pólos diferentes. O contrário ocorre quando estão próximos os pólos iguais. Como podemos ver na imagem abaixo:

Quando ligamos a fonte, o fio era empurrado pelo imã, já que com a passagem de corrente no fio, elétrons se movimentavam e assim sofriam a ação da força magnética imposta pelo imã.

Essa força tornou-se mais acentuada quando passamos a fonte para uma tensão de 6 V, em corrente continua.

Quando invertemos o sentido da corrente, o imã passou a atrair o fio.

Invertendo a orientação dos pólos do imã, a mesma inversão ocorria ao movimento do fio condutor.

Para promover uma corrente alternada no fio, utilizamos uma fonte diferente. Isso causou uma pequena oscilação no fio, que acabou esquentando rapidamente. A fonte se apresentava em mal estado de conservação.

O fio condutor estava disposto entre o imã em forma de U como na imagem abaixo:

Na primeira etapa, fizemos a cronometragem do tempo de queda dos corpos com imã e sem imã, em um cano de plástico.

O comprimento do cano era de 41,6 cm. Os resultados estão na tabela a seguir:

Corpo Tempo 1 Tempo 2 Tempo 3 Com imã 0,19s 0,18s 0,21s Sem imã 1,40s 1,32s 1,29s

Em seguida, foi utilizado um pêndulo, para observar a oscilação de três hastes. A primeira haste era uma chapa fechada e ao ser solta no pendulo teve poucas oscilações e parou rapidamente. Já a segunda haste era uma chapa parcialmente aberta, sendo que quando solta no pendulo, o movimento foi um pouco mais extenso que o da haste fechada. A terceira haste era uma chapa no formato de pente, e teve o maior tempo de movimento entre as experiências.

4. ANÁLISE E CONCLUSÃO

Ao analisarmos o comportamento da limalha de ferro quando próxima dos imãs, notamos certo padrão. Esse padrão é o mesmo definido para o campo magnético do imã, em que as linhas saem do pólo positivo e partem para o negativo sem se sobreporem. Quando é utilizada uma combinação de imãs percebe-se que o padrão das linhas se comporta analogamente. Particularmente, ao aproximar pólos iguais as linhas divergem e a distância média entre os imãs notavelmente não possui limalha, isso por que as linhas saem com mesma direção e se anulam em certa posição.

No segundo experimento, no qual é disposto um fio condutor, conduzindo corrente, entre um imã em forma de U, podemos confirmar a lei que diz que toda carga em movimento sofre a ação do campo magnético. A diferenciação na direção do movimento, provocado pela força, compete sempre à direção da corrente ou do campo magnético e é dada pela regra da mão direita.

A intensidade dessa força depende do valor da corrente, do comprimento do fio e da intensidade do campo magnético.

Por fim, a parte C é divida em duas etapas: 1- Podemos notar na tabela mostrada no item anterior que há uma grande diferença no tempo de queda entre os dois corpos, apesar de eles possuírem a mesma massa e terem percorrido a mesma distância. O que ocorre é que o corpo com imã induz uma corrente no cano, que se comporta como uma espira contínua e acaba freando a queda, por meio da força magnética. No entanto, o corpo só não para de cair porque a força gravitacional é ainda maior. Vale lembrar ainda que o atrito foi desconsiderado nesse experimento. 2- A segunda etapa é facilmente explicada pela lei de Lenz. Quando um corpo, que está sob a ação de um campo magnético, se movimenta ele gera uma variação na área que sofre essa ação, que induz uma corrente no corpo, como ocorreu com as hastes. No entanto, a freagem, causada pela força magnética, é maior na haste que está toda preenchida, porque nela a corrente passa circularmente e o campo magnético é capas de atingir toda a sua área. Nas outras duas hastes, essa área é menor e portanto a força magnética também é menor.

5. REFERÊNCIAS

1. RAMALHO, Ivan Nicolau Toledo – Os Fundamentos da Física Eletricidade 3 – Editora Moderna – p.238, 1984. 2. LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da. – Física 3 Ensino Médio – Editora Scipione – p.206 e 210, 2009. 3. http://www.infoescola.com/fisica/magnetismo/ 4. HALLIDAY, R. W. - Fundamentos de Física - Eletromagnetismo, Ed.8 Editora LTC - p.246, 2009.

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