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A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 2. Ensino de Física

LEVITADOR

Shawan Stefany Vieira 1 (shawanvieira@hotmail.com), Leandro José Pimenta Araújo 1 e Márcia da Mota Jardim Martini 2

(1. LACTEA, DAEE, CEFET-MG; 2. LACTEA, DADB, CEFET-MG)

INTRODUÇÃO: O projeto propõe a construção de um dispositivo que utiliza a força da gravidade em conjunto com a força magnética de um eletroímã para manter um pequeno objeto de metal ferromagnético suspenso no ar. As forças irão agir independentemente, uma em oposição à outra. Para que o objeto possa permanecer em um equilíbrio estático, suspenso no ar, é preciso que a força magnética modulada pelo eletroímã seja cuidadosamente ajustada. Para isso foi implementado um circuito eletrônico que habilita e desabilita a ação desse imã.

METODOLOGIA: O princípio metodológico utilizado na construção do dispositivo relaciona-se com a proposta de aproveitamento de idéias contidas num sistema tecnológico já otimizado para determinada função, reaplicando-as à construção de um novo sistema, proposta comumente usada pelo LACTEA. Para a confecção do protótipo foram utilizados os seguintes materiais/componentes: um eletroímã, um sensor infravermelho, resistores, capacitores, transistores, uma fonte de tensão 12V, tubos de PVC, um potenciômetro para ajuste, uma base de madeira, entre outros. Um sensor ótico é disposto a uma certa altura em uma armação. Esse sensor irá habilitar ou não a passagem de corrente para o eletroímã. Um objeto é colocado acima de um feixe de luz. Pela ação da força gravidade o objeto (feito de material ferromagnético) tenderá a cair. Assim que o mesmo passar pelo feixe de luz, interrompendo a trajetória do feixe que estará incidindo sobre o sensor, o circuito de alimentação do eletroímã é ligado. Dessa maneira uma força magnética ligeiramente maior que o peso do objeto irá atuar sobre o mesmo impelindo-o para cima. Assim que o objeto sai da trajetória da luz o circuito que alimenta o eletroímã é desligado, o objeto então cai, iniciando-se o ciclo novamente.

RESULTADOS: Apesar da grande dificuldade para regular o sensor ótico de maneira que o objeto de metal ferromagnético flutue, os objetivos do projeto foram atingidos. O projeto Levitador demonstrou de uma maneira simples e interessante o fenômeno a que se propunha. Os resultados alcançados foram possíveis devido a uma extensa e difícil calibração da sensibilidade e funcionalidade do sensor. No protótipo foram utilizados materiais recicláveis, tais como tubos de PVC, retalhos de madeira, e componentes eletro-eletrônicos reaproveitados de placas de circuitos tornando assim bastante acessível a sua confecção.

CONCLUSÕES: Os objetivos do projeto foram atingidos dentro da expectativa dos projetos desenvolvidos no LACTEA. O protótipo mostrou-se um ótimo veículo de divulgação e popularização de um fenômeno físico, pois facilita o aprendizado e aguça o interesse dos alunos no estudo da disciplina.

Palavras-chave:  eletromagnetismo; eletrônica; física.

Anais da 57ª Reunião Anual da SBPC - Fortaleza, CE - Julho/2005