FELIPE, NATALIA & ALMIR

Canhão de Gauss

Como foi feito:

Primeiramente, pegamos uma canaleta, cortamos ela de tal forma, que o imã ficasse preso nela. Grudamos o imã com super bonder, e depois fixamos com duas abraçadeiras, de modo que o imã não se mexesse. Colocamos duas bolinhas de chumbo de um lado, e uma do outro.

Como a experiência funciona :

Quando a esfera de disparo entra no campo magnético do primeiro ímã ela é acelerada pelo campo magnético e, ao atingir o ímã, ela transfere o ímã para a próxima esfera, que vai em direção ao 2º ímã. Ao chegar no campo deste ímã, ela é acelerada. Este ciclo vai se repetindo até que a última esfera é disparada com uma velocidade muito maior do que a primeira disparada. Pode-se colocar quantos ímãs quiser. Quando mais sequências de imãs, mais forte a bolinha final andará pelo trilho.

O princípio é semelhante ao do pêndulo de Newton, a primeira esfera é atraída para o íman com uma certa energia cinética, que é transferida à última esfera do arranjo. Essa esfera possui esta energia cinética mas também é atraída para o próximo íman, e consecutivamente até à última esfera de todas que já leva uma energia cinética (aproximadamente) igual ao número de ímãns multiplicado pela energia inicial.

Sobre o Imã:

Um ímã de neodímio é um poderoso imã feito a partir de uma combinação de neodímio, ferro e boro — Nd₂Fe₁₄B. Esses imãs são muito poderosos em comparação a sua massa, mas também são mecanicamente frágeis e perdem seu magnetismo de modo irreversível em temperaturas acima de 120 °C. Devido ao seu custo mais baixo, eles têm substituído os imãs de samário-cobalto na maioria das aplicações, que são ligeiramente mais fracos e bem mais resistentes a temperatura.

Cuidados que devemos ter:

Cuidados devem ser tomados quando se usa um imã de neodímio. Mesmo um pequeno imã é capaz de destruir o conteúdo de um Disco Rígido (HD), de um disquete, ou de discos CDS, dentre outras mídias magnéticas, de modo que as informações fiquem irrecuperáveis. Esses imãs são normalmente fortes o suficiente não apenas para magnetizar as cores de televisores e monitores a base de CRT, mas também para deformar fisicamente partes do monitor. Esse tipo de dano é tipicamente irreparável desmagnetizando-o apenas via sua configuração.

Esses imãs devem sempre ser manipulados cuidadosamente. Alguns imãs que são ligeiramente maiores que uma moeda de 25 centavos são fortes o suficiente para sustentar mais de 10 kg. Eles são perigosos, sendo capazes de prensar a pele ou dedos quando atraídos por um objeto magnético. Por serem feitos de "pós" e folheações, os imãs são muito frágeis e podem quebrar em temperaturas superiores a 80 °C (ao passar de 80°C ele é sujeito a perder sua força magnética), ou se sujeitos a impactos com outro imã. Quando eles quebram, pode ser de maneira tão rápida que pedaços podem voar e causar danos aos olhos. Imãs desse tipo devem ser mantidos longe de aplicações elétricas, cartões magnéticos e monitores, pois o dano nesses pode ser irreparável.

Levitron

Como foi feito:

Primeiramente pegamos uma base de imãns em uma oficina, que serviria de apoio para nosso pião. Após isso começamos a construir nosso pião. Pegamos uma ponta de caneta, grudamos ela num imã, e em cima do imã grudamos uma peça de plástico, para girá-lo. Após isso, grudamos fita crepe, para firmar todas as peças. O pião estava pronto.

http://www.youtube.com/watch?v=Ti_ziy_piJA

(Video da nossa experiência)

Como a experiência funciona:

Para que a levitação ocorra, o peso do objeto tem que ser equilibrado por alguma força externa, essa força pode ser de origem magnética, elétrica, etc. No caso do levitron a levitação ocorre pois o pião possui um imã que é repelido por outro imã maior no interior da base.
Porém, como todos sabem, não é tão fácil conseguir manter um equilíbrio com os imãns, pois o equilíbrio é instável, uma hora ou outra o imã é repelido para as laterais e cai. Para conseguir a levitação magnética, além da repulsão para equilibrar o peso, é preciso a rotação do pião para ocorrer o equilíbrio estável.
Uma forma fácil de entender como a rotação ajuda a manter o equilíbrio é tentar se equilibrar em cima de uma bicicleta parada. É quase impossível, ao passo que equilibramos facilmente quando esta está em movimento. Isso de deve à rotação das rodas.
Todo o corpo que está em rotação tende a se manter no mesmo plano de rotação até que um torque externo seja aplicado.