Tópicos de Física 3 - Parte 2-064-066

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366 UNIDADE 3 | ELETROMAGNETISMO
A bússola
norte 
geográfico
sul 
geográfico
 A polaridade norte de um ímã em 
barra, suspenso pelo seu centro de 
gravidade e com liberdade para girar, 
naturalmente aponta para uma região 
próxima do norte geográfico.
Ao suspender um ímã pelo seu centro de gravidade, de tal modo que possa girar livremente, este, depois 
de ficar em equilíbrio, estará numa posição em que seus polos estarão aproximadamente alinhados à dire-
ção norte-sul geográfica do local em que se encontra. Por convenção, a extremidade que aponta para o 
norte geográfico da Terra foi chamada de polo norte (N) do ímã, e a extremidade que aponta para o sul 
geográfico da Terra, de polo sul (S) do ímã.
Esta propriedade dos ímãs permitiu aos chineses a invenção da bússola, que trouxe, para os povos 
antigos, maior precisão nos deslocamentos por terra, mares e oceanos, sendo fundamental no período 
das grandes navegações.
Ampliando o olhar
Atração e repulsão
As forças magnéticas de atração e repulsão mútua que os ímãs exercem entre 
si são tais que: 
 Entre dois polos magnéticos norte, há uma força de repulsão.
 Entre um polo magnético norte e um polo magnético sul, há 
uma força de atração.
Portanto:
Polos magnéticos de mesmo nome repelem-se e polos magnéticos de nomes 
diferentes atraem-se.
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SNNS NS
F2F
SNNS N S
 Entre dois polos magnéticos sul, há uma força de repulsão.
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 As bússolas nos fornecem, 
de modo aproximado, a 
direção norte-sul geográfica 
das regiões em que se 
encontram.
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367TÓPICO 1 | INTRODUÇÃO AO ELETROMAGNETISMO
Maglev: os trens capazes de levitar!
O nome Maglev é derivado do termo 
“Magnetic Levitation”. Maglev são trens que uti-
lizam propriedades magnéticas para se mover. 
O sistema de trilhos é formado por dois con-
juntos de fortes ímãs, um deles responsável 
por fazer o trem literalmente levitar, por meio 
da repulsão magnética, o que elimina o atrito 
que ocorre entre trens comuns e o solo, respon-
sáveis por uma grande dissipação de energia 
por Efeito Joule (ou seja, gerando calor). O atri-
to dos trens convencionais com os trilhos, além 
de desperdiçar mais energia, é um grande 
 limitador da velocidade que tais trens conse-
guem alcançar.
O segundo sistema de ímãs dos Maglevs é responsável pela movimentação dos trens. Como o trem 
movimenta-se enquanto é levitado, ele é “empurrado” para frente por forças magnéticas, sem que haja 
necessidade de nenhum tipo de roda. Desse modo, além de conseguir alcançar velocidades bem maiores, 
em geral entre 300-600 km/h, esses trens são extremamente silenciosos e muito mais estáveis. Em geral, 
o que limita suas velocidades é o atrito com o próprio ar, mas, ainda assim, recordes de velocidade vêm 
sendo quebrados conforme a tecnologia evolui. O recorde atual de velocidade é do sistema japonês, que 
em 2015 conseguiu alcançar 603 km/h.
Ao redor do mundo, os Maglevs ainda são minoria, quando comparados com trens convencionais. Isso 
ocorre em função do alto custo de implementação das linhas, já que tanto os trens quanto os trilhos utilizam 
uma tecnologia diferente e mais custosa do que os trens convencionais. Embora testes já tenham sido 
realizados em diversos países, Maglevs são utilizados comercialmente, até 2018, apenas no Japão, na 
Coreia do Sul e na China. Projetos de expansão das linhas existem nesses países, e lugares como Austrá-
lia, Estados Unidos, Índia, Alemanha, entre outros, possuem projetos em andamento para implementação 
de linhas novas.
JÁ PENSOU NISSO?
Princípio da inseparabilidade dos polos
Como já sabemos, todo ímã é sempre dotado de um polo magnético norte e um 
sul. Isso significa que, mesmo atualmente, não foi identificado nenhum ímã com 
apenas um polo magnético (também chamado de monopolo magnético). Se cor-
tarmos um ímã ao meio, verifica-se que cada parte do ímã cortado se comporta 
como um novo ímã completo, com polos magnéticos norte e sul.
 Cada ímã cortado ao meio 
produz dois novos ímãs, cada 
qual dotado de um polo 
magnético norte e um sul.
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 Imagem mostra um trem Maglev percorrendo a linha de 
Shangai, na China. A imagem borrada da cidade ao fundo dá 
uma perspectiva da velocidade alcançada pelo trem magnético.
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Se o corte de um ímã ocorresse indefinidamente, obteríamos, em nível micros-
cópico, os ímãs elementares, mas mesmo nesse nível, os ímãs têm sempre seus 
dois polos magnéticos, norte e sul.
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368 UNIDADE 3 | ELETROMAGNETISMO
Terra, um gigantesco ’m‹
Por muito tempo, pensadores e cientistas buscaram explicações para o funcionamento das bússolas, 
que se orientam aproximadamente na direção norte-sul geográfica da Terra. Somente por volta do ano de 
1600, na obra intitulada De Magnete, publicada pelo médico inglês Willian Gilbert, foi formulada uma teoria 
consistente para explicar esse fenômeno.
As ideias de Gilbert apontavam para o fato de a Terra comportar-se como um ímã gigante. De acordo 
com Gilbert, os polos geográficos da Terra seriam também grandes polos magnéticos.
A agulha magnética de uma bússola se alinha com o campo magnético resultante que interage com 
ela e, na ausência de outros geradores de campo magnético (como ímãs, por exemplo), o campo magné-
tico resultante que irá interagir com uma bússola será o campo magnético da Terra. Em outras palavras, 
as bússolas, de fato, mostram a direção dos polos magnéticos da Terra, pois suas agulhas magnéticas se 
alinham com o campo magnético terrestre.
Observação 1: A explicação a respeito da origem do campo magnético terrestre é, ainda hoje, objeto 
de muita discussão entre os cientistas. Sabemos que não existe um grande ímã no interior da Terra, 
é apenas uma analogia, um modelo. De fato, acredita-se que a movimentação de portadores de carga 
elétrica no interior da crosta terrestre em regiões de altíssima temperatura seja o fator fundamental 
para a existência desse campo, bem como o simultâneo movimento de rotação da Terra.
Observação 2: Os polos geográficos e magnéticos não são coincidentes, mas bem próximos.
Observação 3: Os polos magnéticos da Terra não são fixos, mudam de posição muito lentamente com 
o tempo, podendo inclusive ocorrer reversões, ou seja, trocarem de posição.
Hoje sabemos que o polo magnético norte da Terra fica na região do polo geográfico sul, e o polo mag-
nético sul fica na região do polo geográfico norte. Contudo, por muito tempo acreditou-se que o polo 
norte magnético fosse coincidente com o polo norte geográfico. 
Ainda é comum se ver confusões com a nomenclatura dos polos, principalmente quando se trata da 
agulha magnética de uma bússola. Embora saibamos que o polo magnético norte do ímã da bússola 
aponta aproximadamente para o norte, é importante deixar claro que este norte é o norte geográfico, 
pois, tratando-se de polaridades magnéticas, o correto é dizer que o polo magnético norte da agulha 
da bússola aponta (por ser atraído magneticamente) para o polo magnético sul da Terra.
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 O polo geográfico norte da Terra 
está próximo a um polo magnético sul 
e o polo geográfico sul da Terra está 
próximo a um polo magnético norte.
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eixo de rotação da Terra
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S
N
polo sul magnético
polo norte geográfico
polo sul geográfico
polo norte magnético
campo magnético
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