correntes parasitas caminhos para...

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CORRENTES PARASITAS – CAMINHOS

PARA EXPERIMENTAÇÃO

Lúcio Mario Costa

Produto educacional da dissertação de Mestrado Nacional

Profissional em Ensino de Física, intitulada Correntes

parasitas – caminhos para experimentação, sob orientação

da Profa. Dra. Rosângela Borges Pereira, junto ao

Programa de Pós-Graduação da Universidade Federal do

Mato Grosso

Barra do Garças, dezembro de 2019.

1

APRESENTAÇÃO

O presente texto tem como objetivo apresentar um material completo para tratar uma

série de experimentos envolvendo conceitos de indução eletromagnética, com ênfase nas

correntes parasitas (ou correntes de Foucault). É recomendado para alunos de terceiro ano do

ensino médio.

Embora os experimentos aqui propostos, sejam de execução relativamente simples, a

Física envolvida em suas explicações é bastante complexa, envolvendo vários conhecimentos

de eletricidade e magnetismo e também a lei da indução eletromagnética. Por isso, além de

roteiros dos experimentos, apresentamos uma série de informações e perguntas para que o

estudante possa refletir sobre os conceitos por trás do experimento.

O material é bem ilustrado e traz roteiros de experimentação detalhado, com objetivos,

listas de materiais necessário e procedimentos experimentais. Ao final de cada experimento há

a seção Para Saber Mais que traz uma série de questionamentos relacionados aos resultados

experimentais.

Não havendo laboratório na Escola, é possível realizar as atividades em sala de aula,

fazendo algumas poucas adaptações com mesas e cadeiras.

Esperamos que esse material auxilie o professor que deseja implementar tais

experimentos em sua sala de aula.

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RECOMENDAÇÕES PARA EXPERIMENTAÇÃO EM SALA DE

AULA OU EM LABORATÓRIO

O risco de acidente é maior quando nos acostumamos a conviver com o perigo e

passamos a ignorá-lo.

A segurança ao realizar uma atividade experimental está apoiada na determinação de

cada um de seus elementos: Você é responsável por si e por todos.

" Nenhum trabalho é tão importante e urgente que não possa ser planejado e

executado com segurança"

BOAS PRÁTICAS EM ATIVIDADES EXPERIMENTAIS

Ao iniciar uma atividade experimental, é importante que você conheça os procedimentos

de segurança, que minimizam os riscos de acidentes.

Evite uso de adornos, como: relógios, correntes, anéis, piercing.

Lavar as mãos antes e depois das atividades experimentais.

Use calçados fechados como tênis ou outros; evitar uso de calçado aberto,

como chinelos.

Evite brincadeiras desnecessárias que tire a atenção e o foco do colega.

Use sempre que possível luvas quando for utilizar ferramentas que estejam

com a temperatura elevada ou ao manipular materiais cortantes.

Lembre-se de que você é parte de uma equipe e a responsabilidade é de todos

os envolvidos nas atividades.

A segurança depende da ação de todos e não apenas das pessoas encarregadas

especificamente de promovê-la.

Tome como hábito planejar as atividades que vai realizar, de modo a executá-

lo com segurança.

Quando tiver alguma dúvida quanto ao procedimento correto e seguro sobre

a realização de um trabalho, consulte seu professor ou responsável.

Não se constranja em fazer perguntas.

Verifique o funcionamento da aparelhagem a ser usada antes de iniciar

qualquer operação.

Conheça as principais características dos produtos que vai manipular, tenha

em mãos este guia para consulta frequente.

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SUMÁRIO

Apresentação...................................................................................................................1

Recomendações para experimentação em sala de aula ou em laboratório.......................2

Atividade Experimental 1 – Linhas de Campo Magnético 3d .....................................4

Atividade Experimental 2 – Trem Magnético ............................................................8

Atividade Experimental 3 – Rampa Magnética .........................................................12

Atividade Experimental 4 – Amortecimento Magnético ...........................................16

Atividade - Experimento 5 – Pêndulo Magnético .....................................................19

Referencias ..............................................................................................................................23

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ATIVIDADE EXPERIMENTAL 1

LINHAS DE CAMPO MAGNÉTICO 3D

INTRODUÇÃO

O campo magnético de um Ímã é a região onde ocorrem:

i) forças - de repulsão ou atração - sobre outro imã;

ii) desvios de partículas carregadas, como consequência da

força magnética que atua sobre elas;

iii) atração de metais ferromagnéticos.

As linhas de campo magnético são construções teóricas,

geométricas, que dão informações sobre o campo

magnético em uma dada região.

Num dado ponto, uma linha de campo magnético é

tangente ao vetor B naquele ponto e orientada no mesmo

sentido do vetor. É nessa direção e sentido que se

orientaria a agulha de uma bússola colocada nesse ponto.

A maior ou menor densidade de linhas representa maior

ou menor intensidade do campo, respectivamente.

CONHECIMENTOS PRÉVIOS Conhecimentos previamente adquiridos nas aulas teóricas:

Conceito de magnetismo

Campo magnético (módulo, direção e sentido)

Força magnética (atração e repulsão)

Inseparabilidade dos polos magnéticos

Linhas de campo magnético- O PARA REVISAR

1. O que é um ímã ? 2. Quais são as características principais de um ímã ? 3. Enumere, pelo menos, 8 utilidades de um ímã. 4. Cite equipamentos/aparelhos que existem em sua

casa e que utilizam ímã.

EXPERIMENTANDO 1 Com o auxílio de algumas bússolas (e até mesmo de seu smartphone) faça um mapeamento do campo magnético de um ímã em forma de barra ou cilíndrico. Não fique limitado ao plano do caderno ou da mesa. Pense e responda com base em seus conhecimentos prévios: o campo magnético (de um ímã, da Terra, de um solenoide) é bidimensional ou tridimensional?

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Instruções iniciais

Juntamente com os membros do seu grupo

leia as instruções abaixo

Verifique se os materiais listados

encontram-se na sua bancada.

Objetivos

Construir um aparato que permita “visualizar”,

tridimensionalmente, as linhas de campo magnético de

um ímã.

Materiais Necessários:

01 ímã de neodímio 12 alfinetes

01 tubo de linha régua de 30 cm

01 pistola de cola quente

02 bastões de cola

01 estilete ou alicate de corte

12 palitos de madeira de 25 cm

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Figura 1. Fotografia dos materiais

Figura 2. Fotografia da base

Figura 3. Fotografia mostrando reforço da base

Figura 4. Fotografia mostrando a montagem dos “pilares”.

Figura 5. Fotografia mostrando a colagem do ímã.

Figura 6. Fotografia mostrando a colagem do suporte do ímã.

I. Montagem da base de sustentação

1) Corte quatro palitos com 12 cm cada um. Faça um

quadrado com os palitos, utilizando a pistola de cola

quente para unir as extremidades dos palitos. Esta

será a base que sustentará os demais palitos,

conforme mostrado na figura 2.

2) Corte dois palitos com aproximadamente 17 cm cada,

cole um em cada diagonal da base, conforme indica a

figura 3. Esse procedimento serve para dar sustentação ao arranjo e evitar deformações.

3) Corte quatro palitos cada um com 10 cm, e cole-os,

um palito em cada vértice do quadrado. Estes serão os

pilares que sustentarão as linhas e os alfinetes,

conforme índica a figura 4.

II. Montagem do suporte do ímã

4) Corte dois palitos com 6 cm e cole o ímã de neodímio

entre eles, conforme indica a figura 5. Aguarde secar.

5) Cole o suporte do ímã no centro da base, conforme indica a figura 6.

* O anexo I apresenta um esquema de

montagem de toda a estrutura.

III. Fixação dos alfinetes

6) Corte 12 pedaços de 15 cm de linha e amarre uma

linha em cada alfinete. 7) Na extremidade livre de cada linha faça um laço para

prendê-las na coluna. Para garantir que a linha não escorregue pela coluna uma opção é passar cola quente.

8) Prenda três alfinetes em cada coluna. A figura 7 indica uma montagem parcial. É importante ajustar o tamanho da linha de modo que o alfinete fique suspenso, não tocando o ímã.

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Figura 7. Fotografia da montagem final

EXPERIMENTANDO 2

Ao lado segue algumas questões que devem ser respondidas através da interação com o experimento.

i) Identifique os polos do ímã.

ii) Existe alguma simetria nas linhas observadas? Explique.

iii) O que acontece com a configuração dos alfinetes se a

posição do ímã for alterada?

iv) Tente estabelecer o limite de atuação do campo

magnético do ímã?

v) Aproxime outro ímã idêntico da configuração e veja

como as linhas se alteram.

PARA SABER MAIS

Discuta com os outros grupos:

Por que os alfinetes são caíram sob atuação da força gravitacional?

A região do campo magnética é contínua. Como se poderia demonstrar experimentalmente essa

informação

Apenas com base no experimento seria possível determinar os polos do ímã. Se não, como seria

possível fazer a identificação.

Você usou alfinetes no experimento. Seria possível usar algo com o mesmo material, mas muito mais

pesado? Explique. - Na sua opinião, a construção teórica das linhas de campo é uma boa maneira de

dar uma descrição do campo magnético?

Se você tivesse um ímã com o mesmo formato geométrico mas com o triplo do tamanho e também

com o triplo de campo magnético como você poderia modificar seu experimento para deixar claro as

diferenças com o primeiro ímã?

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ANEXO 1

ESQUEMA DE MONTAGEM DA ESTRUTURA DE PALITOS

Lengendas:

8


TREM MAGNÉTICO

INTRODUÇÃO

A Lei de Indução Eletromagnética (ou Lei

de Faraday) diz que, quando houver variação do fluxo

magnético através de um circuito fechado (como numa

espira condutora), surgirá no circuito uma fem

induzida; em outras palavras, uma corrente induzida

será estabelecida no circuito.

CONHECIMENTOS PRÉVIOS

Conhecimentos previamente adquiridos nas aulas

teóricas:

Magnetismo e suas propriedades.

Indução eletromagnética e fem induzida.

Lei de Faraday.

Lei de Lenz.

Corrente elétrica e ddp (diferença de potencial)

PARA REVISAR

1. Descreva o fenômeno da indução eletromagnética.

2. O que é uma fem ?

3. O que diz a Lei de Lenz?

4. O que é corrente elétrica induzida?

5. Cite aplicações da indução eletromagnética.

EXPERIMENTADO 1 Com o auxílio de uma bússola (e até mesmo de seu smartphone) determine a polaridade dos ímãs que constam do seu kit. Meça a ddp de cada pilha, certificando-se de fazer uma leitura positiva no multímetro.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL



leia todo o material antes de iniciar o

experimento.



Objetivos

Construir um mini protótipo de um trem

eletromagnético.

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Figura 2. Fotografia mostrando o procedimento para a construção da espiral de estanho

Figura 3. Fixação dos ímãs nas extremidades da pilha

Figura 4. Fotografia mostrando inserção da pilha no trilho.

Materiais Necessários 01 Rolo de estanho 1,5mm (500g)

01 Pilha AAA ou AA

01 tubo com diâmetro de 1,5 mm

02 ímãs de neodímio – pastilhas de 1,5 mm de

diâmetro

6. Montagem do experimento

1. Sob uma superfície plana, construir a espiral (trilho)

enrolando, manualmente, o fio de estanho. O

procedimento fica mais fácil com o auxílio do tubo.

Ver figura 1.

O estanho é bastante maleável. Tome cuidado para não desmanchar a espiral depois de construída

2. Na extremidade de cada polo da pilha coloque um

ímã, conforme indica a figura 3.

3. Em uma superfície plana, forme um semicírculo com

a espiral e em uma das extremidades introduza a

pilha com os ímãs afixados. Cuide para que a pilha

não fique presa no fio.

4. Dê um pequeno peteleco na pilha

* O anexo 2 traz um esquema de montagem

do trilho e do “trem”.

2. Observação do experimento

Observe o seu próprio experimento e o dos colegas e

responda:

i. A sua pilha entrou em movimento?

ii. E a de seus colegas?

EXPERIMENTANDO 2

É bastante provável que alguns dos “trens”

tenham se colocado em movimento e outros

não.

Descartando problemas na construção, qual

poderia ser o motivo para a falha no

experimento?

Ao lado seguem algumas sugestões para que

você tente elucidar o problema.

No passo 2 do procedimento experimental foi

solicitado que fossem fixados um ímã em cada

extremidade da pilha. Nenhuma instrução foi dada

acerca de como os polos dos ímãs deveriam estar

posicionados em relação ao outro.

Será que essa configuração dos ímãs é

importante?

Para determinar a importância da polaridade

correta dos ímãs neste experimento, é preciso

entender que os ímãs devem ser colocados numa

10

configuração tal que as forças magnéticas que

atuem na pilha sejam repulsivas, permitindo o

movimento.

Você pode determinar, a priori, com uso da teoria,

a configuração correta. Caso não consiga, uma

possibilidade é testar todas as 04 possibilidades de

arranjo dos ímãs e as pilhas.

Depois de todos os testes, você já deve estar apto

a responder: como os ímãs devem ser fixados na

pilha para que o “trem” fique em movimento?

EXPERIMENTANDO 3

Qual o efeito de se colocar mais de um ímã nas

extremidades da pilha?

Coloque dois ímãs nas extremidades das pilhas

(cuidado com as polaridades) e compare com a

situação de um único ímã.

PARA SABER MAIS


Como se dá o processo de indução eletromagnética nesse experimento já que não foi feita uma

ligação entre as extremidades da pilha e as extremidades do estanho?

Por que outros materiais o estanho poderia ser substituído?

Esquematize os campos magnéticos do sistema ímã-pilha-ímã com os ímãs tendo polos contrários

voltados uma para o outro (N-S ou S-N).

Esquematize os campos magnéticos do sistema ímã-pilha-ímã com os ímãs tendo os mesmos polos

voltados uma para o outro (N-N ou S-S).

No esquema da situação anterior acrescente o campo magnético que foi induzido na espira.

É possível utilizar a lei de Lenz para determinar o sentido da corrente induzida e, portanto, do campo

magnético estabelecido na espira?

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ANEXO II

ESQUEMA DE MONTAGEM DO TRILHO/TREM ELETROMAGNÉTICO

Legenda:

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EXPERIMENTAL 3

RAMPA MAGNÉTICA

INTRODUÇÃO

Já vimos que uma fem e um corrente são

induzidas quando um condutor se move em um

campo magnético ou quando um campo magnético se

move em relação a um condutor, ou seja, quando o

fluxo magnético é variável.

Como consequencia, correntes circulantes

chamadas de correntes parasitas ou correntes de

Foucault (eddy current em inglês) são induzidas em

pedaços de metal não magnético que se movem

através de um campo magnético. Estas correntes

parasitas podem produzir mortecimento magnético no

movimento envolvido.

São inúmeras as aplicações tecnológicas das

correntes de Foucault, entre elas a rampa magnética


Lei da indução eletromagnética

Lei de Lenz

Correntes e fem induzidas

Correntes parasitas

PARA REVISAR 5. O que são as correntes parasitas?

6. Qual(is) a(s) condição(ões) necessárias para que se

estabeleça correntes parasitas em um dado material?

7. As correntes parasitas sempre atuam em benefício de

um sistema?

8. Cite exemplos em que se estabelecem correntes

parasitas em um sistema e se estas são desejáveis ou

indesejáveis.

OBJETIVO Com barras de diferentes materiais e pequenos objetos

também de diferentes materiais, magnéticos e não

magnéticos, é possível verificar se as correntes parasitas

são estabelecidas no sistema.

Quando as correntes são estabelecidas seu efeito no

sistema são visíveis e pode-se estabelece-lo

qualitativamente. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL






Objetivos

Construir o experimento conhecido como rampa

magnética para mostrar um dos efeitos das correntes

parasitas.

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Figura 2. Fotografia da montagem da rampa


Três barras (tipo régua): madeira, acrílico e cobre

e/ou alumínio, preferencialmente do mesmo

tamanho

Barra larga de madeira para fixação das réguas

03 imãs de neodímio (plastilha)

01 moeda

02 tampa de garrafa pet

cronômetro

IV. Montagem da rampa

*Encaixe as 03 réguas na barra maior, conforme indica

a figura 2.

**Em uma superfície plana (uma mesa, por exemplo),

incline a barra larga de um ângulo de mais ou menos 30º,

para formar a rampa. Utilize um apoio rígido para manter

a rampa inclinada.

*** Faça, uma marcação em cada uma das réguas para

indicar a posição em que os objetos deverão ser soltos.

EXPERIMENTANDO 1

Neste experimento iremos comparar o tempo de descida de cada um dos pequenos objetos em cada uma das três rampas

* Neste experimentos desprezamos as forças de atrito. Por isso nossas rampas são polidas: para minimizar ao máximo os efeitos do atrito

Parte 1

Pegue cada um dos objetos, nessa ordem: tampa de

garrafa, a moeda e o ímã e faça-os escorregar pela

rampa de madeira.

Registre os tempos de descida de cada um. Compare

os resultados.

Parte 2



rampa de acrílico.


os resultados.

Compare, para cada um dos objetos, os tempos de

descida nas rampas de madeira e de acrílico.

Parte 3



rampa de cobre ou alumínio.


os resultados. Algum dos resultados chama a atenção.

Qual?

Compare, para cada um dos objetos, os tempos de

descida nas rampas de madeira, de acrílico e de

cobre/alumínio.

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EXPERIMENTANDO 2

Com a experimentação acima pudemos

verificar qual par de materiais (objeto-rampa)

tem um comportamento diferente dos

demais.

Vamos agora fazer uma nova exploração do

fenômeno que acabamos de presenciar

Parte 4

Pegue os 03 ímãs de neodímio e faça-os descer

simultaneamente pelas três rampas. Observe o tempo

de descida.

Relate os resultados observados

* O anexo 3 mostra um esquema de montagem da

Rampa.

PARA SABER MAIS


A que força estão sujeitos todos os objetos que descem a rampa (desconsiderando as forças de atrito)?

Qual par de materiais (objeto-rampa) mostrou um comportamento diferente dos demais?

Tanto o objeto que desce a rampa quanto a própria rampa tem características que as separam dos

demais objetos. Que características são essas?

Com qual fenômeno físico se explica o resultado do experimento em questão?

Para que haja indução eletromagnética é necessário haver variação do campo magnético. O campo

magnético do experimento está realmente variando? Explique.

Onde se estabelecem as correntes parasitas neste experimento?

Explique a composição de forças que faz com que o efeito das correntes parasitas na rampa seja a

freagem do movimento do ímã.

Por quê as correntes parasitas não se estabeleceram nas rampas de madeira e de acrílico?

Há diferença quantitativa quando se utiliza régua de alumínio ou de cobre?

Se a régua estivesse em repouso em relação ao ímã haveria ainda as correntes parasitas?

Pesquise sobre utilização das correntes de Foucault na indústria em aplicações tecnológicas

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ANEXO 3

ESQUEMA DE MONTAGEM DA RAMPA

Legenda:

16


AMORTECIMENTO MAGNÉTICO

INTRODUÇÃO

No experimento anterior vimos uma aplicação

interessante das correntes parasitas: o amortecimento

provocado no movimento de um ímã que desce por uma

rampa metálica.

Observamos que é determinante para o efeito o fato do

ímã estar em movimento em relação a rampa. Vimos

também que esse efeito é muito importante em várias

aplicações industriais e tecnológicas.

Agora vamos mostrar um outro efeito das correntes

parasitas que ocorre quando um ímã cai em um tubo

metálico.



Lei de Lenz


Correntes parasitas

PARA REVISAR 9. O que são as correntes parasitas?

10. Qual(is) a(s) condição(ões) necessárias para que se

estabeleça correntes parasitas em um dado material?

11. As correntes parasitas sempre atuam em benefício de

um sistema?

12. Cite exemplos em que se estabelecem correntes

parasitas em um sistema e se estas são desejáveis ou

indesejáveis.

EXPERIMENTANDO Com tubos de diferentes materiais e pequenos objetos

também de diferentes materiais, magnéticos e não

magnéticos e um ímã, é possível verificar se as correntes

parasitas são estabelecidas no sistema.

Quando as correntes são estabelecidas seu efeito no

sistema são visíveis e pode-se estabelece-lo

qualitativamente. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL




Verifique se os materiais listados encontram-

se na sua bancada.

Objetivos

Construir o experimento conhecido como amortecimento

magnético para demostrar um dos efeitos das correntes

parasitas.


03 tubos (cerca de 1m cada) de diferentes materiais

com o mesmo diâmetro: PVC, alumínio, cobre.

03 imã de neodímio

03 Parafuso de aço

03 Bola de gude

Cronômetro

Para o suporte dos tubos

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Figura 2. Fotografia da montagem da rampa

Pedaços de madeira

Pregos ou parafusos

Fita durex ou fita crepe

V. Montagem do suporte do tubo

*Fixe uma barra de madeira de cerca de 40 cm em uma

base também de madeira, conforme indica a figura 2.

**Pegue duas barras de madeira de cerca de 50cm e

fixe nelas, com fita durex ou crepe, os três tubos,

igualmente espaçados (figura 2).

*** Fixe o sistema com os tubos na barra central do

suporte (figura 2) .

EXPERIMENTANDO 1

Neste experimento iremos comparar o tempo de descida de cada um dos pequenos objetos e do ímã em cada um dos três tubos

Parte 1 – Soltar em sequencia diferentes objetos pelo

mesmo tubo

a) Pegue cada um dos objetos, nessa ordem: bola de

gude, parafuso de aço e o ímã e solte-os, em

sequência, dentro do tubo de PVC

Registre os tempos de queda de cada um.

Compare os resultados.

Algum dos resultados chama a atenção. Qual?

b) Repita o procedimento anterior para o tubo de

alumínio.




c) Repita o procedimento anterior para o tubo de

cobre.




Parte 2 – Soltar objetos iguais, simultaneamente, em

diferentes tubos

a) Pegue 03 (três) bolas de gude e solte-as,

simultaneamente, dentro de cada um dos tubos.




18

b) Repita o procedimento anterior para os parafusos de

aço.




c) Repita o procedimento anterior para os ímãs.




EXPERIMENTANDO 2

Com a experimentação acima pudemos

verificar qual par de materiais (objeto-tubo)

propicia um maior amortecimento na queda.

Vamos agora fazer uma nova exploração do

fenômeno que acabamos de presenciar.

Parte 3 – Reexperimentando

Pegue 01 ímã de neodímio e solte-o pelo tubo de

cobre.

Explique conceitualmente o porquê do amortecimento

no tempo de queda do ímã (amortecimento).

PARA SABER MAIS


O efeito aconteceria se o tubo fosse de material magnético, como por exemplo o ferro? Explique.

Em quais dos experimentos os objetos soltos caem em Queda Livre?

Em quais dos experimentos os objetos soltos NÃO caem em Queda Livre? Explique.

Por qu o amortecimento é possível de ocorrer no tubo de alumínio e cobre e não no de PVC?

Por que o amortecimento ocorre com o ímã de neodímio (nos tubos de alumínio ou cobre) e não no

de PVC?





Explique a composição de forças que faz com que o efeito das correntes parasitas no tubo seja o

amortecimento (freagem) do movimento do ímã.

Por quê as correntes parasitas não se estabeleceram no tubo de PVC?

Há diferença quantitativa quando se utiliza os tubos de alumínio ou de cobre?

Se o ímã estivesse em repouso em relação ao tubo haveria ainda as correntes parasitas?

O que há de comum entre este experimento e o da rampa magnética?

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FREIO MAGNÉTICO

INTRODUÇÃO

A sequencia dos experimentos anteriores, rampa

inclinada e amortecimento com os objetos em queda

sem contato dentro de tubos, nos deu uma idéia de

como e quando podem ser criadas ou geradas as

corerentes parasitas, agora iremos realizar um efeito

das correntes parasitas quando um imã movimenta-se

sobre uma superficie plana e sem contato direto, com

o pendulo de Foucault.



Lei de Lenz


Correntes parasitas

PARA REVISAR 13 Já ouviu falar em freio magnético ?

14 Em quis dispositivos são utilizados ?

15 Quais as diferenças de um freio magnético e um freio

convencional?

16 É possível utilizar este fenomeno em nosso benefício

?

17 Qual é a aplicabilidade do freio magnético em sua

opinião?

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OBJETIVO

Demonstrar e verificar através de barras de materiais

diferentes, magnéticos e não magnéticos, a geração das

correntes parasitas estabelecidas no sistema com o

pendulo de Foucault.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Instruções iniciais






Figura 2. Fixação do imã

Objetivos

Construir o experimento conhecido como pendulo de

Foucault para mostrar um dos efeitos das correntes

parasitas.


Duas barras (tipo régua): acrílico e cobre

Pendulo de madeira

01 imã de neodímio

cronômetro

Para confeccionar o pendulo

Três pedaços de madeira 2x4x30 cm

Um pedaço de madeira 2x10x30 cm

Pregos ou parafusos

Fita crepe ou cola quente

Dois rolamentos

Obs: O desenho explodido de como construir o

pendulo segue no apêndice -x

I. Montagem do pendulo

*Com auxilio de cola quente ou fita adesiva, fixe o imã

de neodímio na ponta inferior do pendulo.como mostra a

figura 2.

**Em uma superfície plana, coloque o pendulo (em

uma mesa, por exemplo)

**Movimente o braço do pendulo e faça, uma

marcação da posição ou altura para tomar como padrão

para as demais posições de verificação. Como indicado na

Figura 4.

21

EXPERIMENTANDO 1 Neste experimento iremos comparar o tempo de oscilação do pendulo com cada uma das chapas, acrílico ou cobre.

* Neste experimentos desprezamos as forças

de atrito do ar e do mecanismo móvel do pendulo. Por isso utilizamos rolamentos para minimizar ao máximo os efeitos do atrito

Figura 3. Montagem do pendulo com chapa de acrilico.

Figura 4. Altura da haste do pendulo.

Parte 1

A. encaixe a régua de acrílico na base, conforme indica a

figura 3..

B. Movimento o pendulo até a altura considerada padrão

para verificação.conforme figura 4.

C. Registre os tempos de oscilação do pendulo após soltá-

lo. Compare os resultados.

Parte 2

A. Encaixe a régua de cobre na base, conforme indica a

figura 5..

B. Movimento o pendulo até a altura considerada padrão

para verificação, indicado na figura 4.

C. Registre os tempos de oscilação do pendulo, após soltá-

lo.

Compare, para cada uma das chapas, os tempos de

oscilação do pendulo e compara em qual ocorre a

interação magnética de freagem, na de acrílico ou na

de cobre.

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Figura 5. Fotografia da montagem do pendulo com chapa de cobre.

PARA SABER MAIS


Qual materiais (acrílico ou cobre) mostrou um comportamento diferente?

Dos objetos utilizados no experimento magnéticos da rampa, amortecimento e pendulo, qual possui o

mesmo efeito ou mesma características. Que características são essas?





Explique a composição de forças que faz com que o efeito das correntes parasitas na rampa seja a frenagem

do movimento do ímã.

Por quê as correntes parasitas não se estabeleceram no acrílico?

Se a régua estivesse em repouso em relação ao ímã haveria ainda as correntes parasitas?

Pesquise sobre utilização das correntes de Foucault na indústria em aplicações tecnológicas.

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REFERENCIAS HALLIDAY, D., Resnick, R., Walker, J., Fundamentos de Física , v.3, 8 ed, LTC 2009.

HEWITT, Paul G., Física Conceitual, 12 ed. Brookman, 2015.

SERWAY, Raymond A., John W. Jewett Jr., Princípios de física, v3, 1 ed. São Paulo,

Cengage Learning, 2014.

correntes parasitas caminhos para...

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