Não é um pássaro, um avião ou mesmo o Super-homem; é um trem-bala. Um trem maglev eleva-se acima do solo e é impulsionado a velocidades de até 300 milhas por hora por poderosos eletroímãs supercondutores. Experimentar modelos maglev e outros projetos de levitação magnética é uma boa maneira de as crianças aprenderem sobre magnetismo e eletricidade.
Clipes de papel flutuantes
O ferromagnetismo é uma força natural criada pelo movimento dos elétrons. Na maioria dos elementos, os elétrons em rotação estão emparelhados com outros elétrons que se movem na direção oposta. Alguns metais, como o ferro, têm a maioria de seus elétrons se movendo na mesma direção. Isso cria um campo de linhas de força magnética que pode ser demonstrado usando limalhas de ferro e um ímã permanente. Metais que são atraídos por um campo magnético são chamados de metais ferromagnéticos, de acordo com a Georgia State University.
Uma maneira de demonstrar a atração de metais a um campo magnético é fazer o experimento de clipe de papel flutuante. O aluno prende um ímã permanente a um suporte de metal montado em uma prateleira ou caixa. Ele amarrará um pedaço de barbante a um clipe de papel e o colocará sob o ímã. O ímã faz com que o clipe suba e flutue no final da seqüência. As crianças podem testar a força da atração magnética puxando a corda para ver a que distância do ímã o clipe de papel irá flutuar.
Levitação Diamagnética
O diamagnetismo é a repulsão magnética. Grafite, alguns metais como chumbo e bismuto e quase todos os materiais orgânicos são diamagnéticos porque repelem as forças magnéticas. Todo o material orgânico exibe uma força diamagnética fraca que repele o magnetismo. Um experimento que demonstra isso graficamente usa um sapo vivo suspenso sobre um poderoso eletroímã, de acordo com o High Field Magnetic Laboratory.
As crianças podem demonstrar repulsão diamagnética construindo um projeto para levitar um pequeno ímã de terras raras entre duas placas de grafite . Você pode comprar as peças para o projeto como um kit ou construir o seu próprio. Dois pedaços de grafite pirolítica são montados em uma moldura de madeira e uma série de ímãs de anéis baratos são suspensos embaixo deles para contrabalançar a força da gravidade no experimento. Um pequeno ímã de terra rara é então colocado entre as placas de grafite, onde ele flutuará como é repelido pelo grafite.
Lápis flutuantes
Um projeto simples para demonstrar levitação magnética usa seis ímãs de anel , um lápis e uma massa de modelar. Peça às crianças que prendam quatro dos imãs do anel a uma superfície plana com alguma argila de modelagem. Certifique-se de que os ímãs estejam espaçados a uma distância igual e tenham a mesma polaridade voltada para cima. Dois anéis magnéticos são colocados sobre o lápis de forma que fiquem à mesma distância dos dois pares de ímãs na superfície plana. Anexar uma carta de jogo para a mesa por trás dos ímãs com um pouco de argila para que a ponta do lápis possa encostar nela. As crianças agora podem colocar o lápis sobre os ímãs do anel e observar como ele levita acima do tampo da mesa.
Levitando modelos de trem
Campos magnéticos da mesma polaridade se repelem. Se você colocar os pólos norte de dois imãs próximos um do outro, eles se afastarão um do outro. Um conceito similar está em uso nos trens maglev da Europa, Japão e China.
As crianças podem construir seus próprios trens modelo maglev usando alguns ímãs de fita, fita de PTFE e espuma de poliestireno. Os imãs de fita são colados em um pedaço de espuma de poliestireno com a mesma polaridade voltada para cima e a esteira é cercada por paredes feitas de mais espuma de poliestireno. O trem é um pedaço de espuma com ímãs permanentes colados na parte inferior com a mesma polaridade voltada para baixo, conforme a pista está virada para cima. Coloque o trem para baixo sobre a pista e dê um empurrão suave para fazê-lo deslizar pela pista. A fita de PTFE ao longo das paredes faz o trem deslizar mais suavemente.
