IMPRIMIR VOLTAR A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 2. Ensino de Física FÍSICA DE CORDEL - PAINEL DE ENSINO DE CORRENTES DE FOUCAULT João Batista Garcia Canalle 1   (autor)   canalle@uerj.br Adelino Carlos Ferreira de Souza 1   (autor)   carlinho@uerj.br 1. Instituto de Física - Universidade do Estado do Rio de Janeiro/UERJ INTRODUÇÃO: Parece ser intrínseco do professor de física a procura pela simplicidade, quer quando busca soluções teóricas para algum fenômeno ou problema, quer quando constrói ou reconstrói experimentos científicos ou didáticos. O físico que trabalha em laboratórios didáticos freqüentemente se depara com situações em que a sua criatividade propicia simplificações nas montagens didáticas que usa ou, então, as situações o levam a criar inéditos experimentos didáticos para usar junto aos seus alunos. As correntes de Foucault, ou correntes parasitas são correntes induzidas em qualquer condutor que tenha movimento relativo em relação a um ímã, como resultado da força magnética sobre cargas elétricas em movimento. O resultado observável destas correntes é o aquecimento do condutor mas também a sua aceleração ou desaceleração, dependendo da situação. Normalmente se demonstra a existência destas correntes através da desaceleração de um disco de alumínio que oscila dentro do campo magnético gerado por um eletroímã. Este tipo de montagem é relativamente comum nos laboratórios de ensino de física dos cursos de graduação e muito raramente em escolas do ensino médio. Neste painel vamos não só mostrar como podemos demonstrar de diversas maneiras simples, baratas, criativas e inéditas a ação das citadas correntes de Foucault para acelerar ou desacelerar um condutor, assim como também vamos pendurar os experimentos no próprio painel para o manuseio do público. METODOLOGIA: Diante da tradicional carência de recursos pelas quais passam as escolas públicas é natural que atividades criadoras se desenvolvam com materiais de baixo custo ou com sucatas. Obviamente, o fato de usar tais tipos de materiais não tira o mérito da criatividade, aliás muito pelo contrário, pois é preciso ser ainda mais inventivo para criar num ambiente com falta de recursos materiais e, principalmente, com falta de incentivo à criatividade, haja vista que nossos livros didáticos pregam um aprendizado memorístico, repetitivo e desvinculado das atividades experimentais. Neste sentido trabalhamos buscando alternativas para simplificar as demonstrações de fenômenos físicos que ficam estéreis de se ensinar e desinteressantes aos alunos quando não utilizamos nenhuma demonstração prática, por mais simples que ela seja. Neste trabalho utilizaremos ímãs de sucata de disco rígido de computador (também chamado de hard disk ou simplesmente HD), os quais são extremamente intensos, uma régua de alumínio e alguns retalhos de alumínio para demonstrar de forma impressionante a aceleração ou desaceleração destes pedaços de alumínio quando em movimento relativo próximo aos referidos ímãs. Apresentaremos 4 diferentes versões para demonstrar o fenômeno das correntes de Foucault, a saber: (a) a “mão mágica”, (b) a “rampa amortecedora” , (c) a queda livre de uma régua de alumínio amortecida ao passar por um ímã e (d) o amortecimento de um ímã ao cair livremente próximo de uma régua de alumínio. RESULTADOS: Os resultados são impressionantes para o público leigo e também para o aluno do ensino médio e mesmo universitário, pois se não conhecerem previamente as chamadas Lei da Indução da Faraday e a Lei de Lenz, não há aparentemente explicação para os fenômenos observados, pois o alumínio não é atraído por ímãs, não importando o quão intensos eles sejam, contudo, ao se mover o ímã ou o alumínio um próximo ao outro, observa-se um fenômeno magnético. A “mão mágica” é apenas uma haste de papelão (4 x 30 x 1 cm) com o desenho de uma mão em sua extremidade e colado abaixo dela um ímã de HD. Suspendendo um chapa de alumínio, por exemplo, com 0,2 x 4 x 4 cm por uma linha de 0,5 m e encostando desta a “mãozinha” observa-se que a chapa de alumínio acompanha o movimento do ímã para surpresa de todos. Chapas de diferentes geometrias e materiais serão suspensas para mostrar os efeitos do movimento do ímã próximo dela. A “rampa amortecedora” é um plano inclinado, com inclinação variável, feita de papelão ondulado, na base da qual está encravado um ímã de e sobre a qual escorrega um disco de alumínio com 5 cm de diâmetro. Quando o disco passa sobre o ímã ele é bruscamente freado. E por último é impressionante ver uma régua de alumínio, que uma vez liberada para cair em queda livre, desliza num lento movimento retilíneo e uniforme ao passar dentro de um ímã e invertendo-se o experimento, o ímã é que desliza lentamente pela régua de alumínio ao invés de cair livremente. CONCLUSÕES: Obviamente, se um fenômeno qualquer da natureza puder ser estudado com materiais simples é desnecessário usar materiais complexos ou caros para se fazer o mesmo estudo. Não é o material usado para se estudar o fenômeno que o faz mais ou menos importante do que outro, nem tampouco isso denigre a ciência ou o professor que os usa. Mesmo experimentos didáticos tradicionalmente comercializados foram um dia criados, inventados, planejados e, obviamente, nem sempre as empresas que os desenvolveram conseguiram a versão mais simples possível, ou então, porque na época em que eles foram desenvolvidos não havia os materiais que se tem agora, como por exemplo, computadores, ímãs de terras raras, chips, etc. Este é o caso dos tradicionais freios magnéticos que usam eletroímãs. Atualmente, com a redução dos custos para a produção de ímãs intensos, torna-se desnecessário usar eletroímãs para gerar campos magnéticos intensos. Neste painel, no qual o visitante poderá manusear os experimentos, pois eles estarão pendurados ao lado dos textos explicativos, temos um exemplo concreto no qual a criatividade aliada a novos materiais (os atuais intensos ímãs permanentes disponíveis em sucatas de HDs) permite que demonstremos o fenômeno das correntes de Foucault de diversas formas, inclusive fazendo o uso de uma “aparente mágica”, mas que quando o professor revelar o seu “truque” vai estar ensinando uma das leis fundamentais do eletromagnetismo, que é a lei de Faraday da Indução. Instituição de fomento: FAPERJ e CNPQ Palavras-chave:  Correntes de Foucault; Ensino de Física; Materiais de baixo custo. Anais da 56ª Reunião Anual da SBPC - Cuiabá, MT - Julho/2004