Física do ensino fundamental · Grades 1–9
6Ímãs
Na porta da geladeira, uns bonequinhos seguram desenhos sem cola, sem fita adesiva, sem gancho. Puxe um deles: nada de grudento nas costas — e mesmo assim ele volta num pulo e se segura. Esses bonequinhos escondem um ímã, e os ímãs estão cheios de surpresas que valem um capítulo inteiro de experiências.
6.1 O que um ímã agarra
Definição 6.1 (Ímãs)
Um ímã é um pedaço especial de pedra ou de metal que puxa certas coisas para perto de si sem encostar nelas. Dizemos que o ímã atrai essas coisas. O que ele atrai gruda nele; o resto não liga a mínima para ele.
Exemplo 6.2 (Experimente: o teste da agarrada)
Ande pela sua casa com um ímã e experimente-o num clipe de papel, num prego, na porta da geladeira, numa colher de pau, numa peça de plástico de montar, numa folha de papel, num copo, numa rolha. O ímã agarra o clipe, o prego e a porta da geladeira — e ignora todos os outros. Só algumas coisas obedecem aos ímãs.
Exemplo 6.3 (O metal preferido do ímã)
Olhe o que foi agarrado: clipe, prego, porta da geladeira. São todos feitos de ferro (ou de aço, que é quase todo ferro). Madeira, plástico, papel, vidro, pedra: nunca. E aqui vem a surpresa caprichada: até alguns metais são ignorados — experimente com uma moeda ou com uma folha de papel-alumínio. Um ímã não é apaixonado por metal; ele é apaixonado por ferro.
6.2 O alcance do ímã
Exemplo 6.4 (Experimente: agarrar através das coisas)
Ponha um clipe sobre a mesa e segure o seu ímã embaixo do tampo, bem debaixo do clipe. Mexa o ímã: o clipe desliza pela mesa como se fosse mágica — o puxão atravessa direto a madeira. Também funciona através de papel, de papelão, de um copo de água: solte um clipe dentro do copo e faça-o subir pela parede de vidro com o ímã, sem molhar os dedos.
Observação 6.5 (Puxar sem encostar)
Repare como isso é estranho. Para mexer um brinquedo, você precisa encostar nele: empurrar, puxar, chutar. O ímã move o clipe através do ar vazio, através da madeira, através da água, sem encostar em nada. Pouquíssimas coisas na natureza conseguem agir sem encostar — guarde esse espanto num cantinho da cabeça, porque ele vai voltar, muito mais adiante, como uma das ideias mais profundas deste curso.
Método 6.6 (Pescaria com ímã)
Uma brincadeira para dois, e um teste justo do alcance:
- Amarre um ímã num barbante — essa é a vara de pescar;
- espalhe clipes pelo chão — esses são os peixes;
- desça o ímã devagar, de bem alto, sobre um dos clipes;
- pare de descer no instante em que o clipe pular até o ímã.
O pulo só acontece quando o ímã está perto: o puxão é forte perto do ímã e enfraquece depressa quando ele se afasta.
6.3 Dois ímãs juntos
Exemplo 6.7 (Experimente: puxa ou empurra?)
Pegue dois ímãs, um em cada mão, e aproxime devagar as pontas deles. Às vezes eles saltam um na direção do outro e se grudam. Agora vire um dos ímãs, com a outra ponta na frente: aproxime de novo e desta vez você sente um empurrão macio, de mola — os ímãs se recusam a encostar, como se houvesse uma almofada invisível entre eles. Os mesmos dois ímãs: de um jeito eles se puxam, virados eles se empurram.
Observação 6.8 (As duas pontas)
Ou seja: as duas pontas de um ímã não são iguais, mesmo quando parecem iguais! Cada ímã tem duas pontas diferentes, e a brincadeira de puxar e empurrar depende de quais pontas se encontram. Faça também o teste do clipe: os clipes se juntam nas duas pontas de um ímã em barra e quase ignoram o meio dele. Essas duas pontas especiais têm nome e um serviço famoso — guiar viajantes pelo mundo inteiro — mas essa história espera um ano mais adiante deste livro.
6.4 Exercícios
Exercício 6.1 ★
Separe em “o ímã agarra” e “o ímã ignora”: um prego; uma rolha; um clipe de papel; um patinho de plástico; uma colher de aço; uma folha de papel.
Solução
Solução de Exercício 6.1.
Agarrados: o prego, o clipe de papel, a colher de aço. Ignorados: a rolha, o patinho de plástico, a folha de papel.
Exercício 6.2 ★
Qual material o ímã adora? Diga dois metais ou materiais que o ímã ignora mesmo assim.
Solução
Solução de Exercício 6.2.
O ferro (e o aço, que é quase todo ferro). Ignorados mesmo assim: uma moeda e o papel-alumínio — metais, mas não ferro.
Exercício 6.3 ★
Um desenho fica preso na porta da geladeira debaixo de um bonequinho de ímã. O que há entre o ímã e a porta? O que isso mostra sobre o puxão do ímã?
Solução
Solução de Exercício 6.3.
Entre eles está a folha de papel (o desenho). O puxão do ímã atravessa o papel direto até a porta de ferro — ele funciona através das coisas.
Exercício 6.4 ★
Um clipe cai dentro de um copo cheio de água. Como tirá-lo de lá com um ímã, sem molhar os dedos?
Solução
Solução de Exercício 6.4.
Encoste o ímã do lado de fora do copo, ao lado do clipe, e suba devagar pela parede de vidro: o clipe acompanha por dentro, até a borda, puxado através do vidro e da água.
Exercício 6.5 ★
Na pescaria com ímã do Método 6.6, o clipe só pula quando o ímã chega perto. O que isso diz sobre o puxão longe do ímã?
Exercício 6.6 ★
Aproxime dois ímãs ponta com ponta: eles se grudam. Qual único movimento faz esses mesmos dois ímãs se empurrarem?
Solução
Solução de Exercício 6.6.
Virar um dos dois ímãs, para que a outra ponta fique na frente. Aí eles se empurram em vez de se grudarem.
Exercício 6.7 ★
Onde os clipes se juntam num ímã em barra: no meio ou nas pontas? O que isso diz sobre onde um ímã é mais forte?
Solução
Solução de Exercício 6.7.
Nas pontas — os clipes quase ignoram o meio. Um ímã é mais forte nas suas duas pontas.
Exercício 6.8 ★
Diga uma coisa em que um ímã se parece com a sua mão movendo um brinquedo, e uma coisa em que ele é completamente diferente. (Pense na Observação 6.5.)
Solução
Solução de Exercício 6.8.
Parecido: os dois conseguem puxar uma coisa na sua direção. Diferente: a sua mão precisa encostar no brinquedo, enquanto o ímã puxa o clipe através do ar vazio, através da madeira e da água, sem encostar em nada.
Exercício 6.9 ★★
Tom diz: “Os ímãs atraem tudo o que é feito de metal.” Invente uma experiência pequena com uma moeda, um prego e papel-alumínio para testar a frase do Tom, diga o que vai acontecer — e corrija a frase dele.
Solução
Solução de Exercício 6.9.
Aproxime o ímã de cada objeto, um de cada vez. O prego pula até ele; a moeda e o papel-alumínio não se mexem, embora os dois sejam metal. Então a frase do Tom está errada do jeito que ele disse; corrigida: “Os ímãs atraem coisas feitas de ferro (ou de aço), e não todo metal.”