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ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 2° ANO CAMPO MAGNÉTICO DE UM IMÃ PERMANENTE ROTEIRO N° 05 ABIDÃ SARMENTO GOMES 14277174 ARIANE FERREIRA DA SILVA 14277010 JONATA MESQUITA SAMPAIO 14277028 JOSÉ ROBERTO JR 14277202 RESENDE / RJ 2015 Abidã Gomes Nota NÃO ESQUEÇA DE FAZER A SITAÇÃO NAS REFERENCIAS DE ONDE RETIROU, AGRADEÇO PELA AJUDA !!!!! ABIDÃ SARMENTO GOMES 14277174 ARIANE FERREIRA DA SILVA 14277010 JONATA MESQUITA SAMPAIO 14277028 JOSÉ ROBERTO JR 14277202 CAMPO MAGNÉTICO DE UM IMÃ PERMANENTE ROTEIRO N° 05 RELATÓRIO APRESENTADO Á DISCIPLINA DE FÍSICA, SOLICITADO PELO PROFESSOR EVANDRO, PARA OBTENÇÃO DE NOTA PARCIAL NO SEGUDNO BIMESTRE. RESENDE / RJ 2015 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 3 2. OBJETIVOS GERIAS.................................................................................................................. 4 3. MATERAL NECESSÁRIO .......................................................................................................... 4 4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS .................................................................................................... 4 5. ANDAMENTO DAS ATIVIDADES ............................................................................................ 6 6. O QUE REALMENTE É UM IMÃ? ............................................................................................ 8 7. ORIGEM DO MAGNETISMO ................................................................................................... 10 8. PERMEABILIDADE MAGNÉTICA .......................................................................................... 11 9. FERROMAGNETISMO ............................................................................................................. 12 10. MATERIAS PARAMAGNETICOS, DIAMAGNETICOS E FERROMAGNETICOS ..... 13 11. POLOS MAGNÉTICOS ......................................................................................................... 14 12. BÚSSOLAS ............................................................................................................................. 15 13. O CAMPO MAGNETICO TERRESTRE ............................................................................. 16 14. VARIAÇÃO DO CAMPO MAGNETICO ............................................................................. 17 15. O ESCUDO MAGNETICO .................................................................................................... 18 16. INVERSÃO GEOMAGNÉTICA ............................................................................................ 19 17. OS EFEITOS NA BIOSFERA DA HUMANIDADE ATUAL ............................................ 21 18. O PEQUENO PLANETA VERMELHO ( MARTE ) ........................................................... 23 19. O FERROFLUIDO .................................................................................................................. 25 20. CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 27 21. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................................... 28 22. ANEXOS .................................................................................................................................. 29 3 1. INTRODUÇÃO O magnetismo está presente em todo o lugar e em quase tudo que fazemos, ele pode nos auxiliar novas descobertas, podendo ser, na parte da engenharia, cientifica ou até mesmo na medicina. Contudo o magnetismo nem sempre será fácil de se compreender, pois suas linhas de indução magnéticas não são visíveis a olho nu, precisando-se que experimentos sejam feitos para poder observar o evento do campo magnético. A maneira mais fácil de se observar as linhas de indução, é através de imãs em junção de matérias que reajam com o magnetismo, assim como os materiais ferromagnéticos, ou até mesmo o ferrofluido. A compreensão desses fenômenos naturais, são de extrema importância para o nosso desenvolvimento empírico e evolução cientifica, contudo, se um dia esses fenômeno deixar de existir, poderá nos prejudicar, ou até mesmo levar a uma certa extinção biológica. 4 2. OBJETIVOS GERIAS Ao termino desta atividade o aluno deverá ser capaz de: Reconhecer certa analogia existente entre as linhas de força de um campo magnético e as de um capo elétrico. Representar as linhas de indução magnética produzidas por um ou dois imãs em posições frontais e paralelas. Comprovar a indução magnética sobre um objeto de ferro próximo a um imã. Comprovar a formação de dipolos magnéticos ao ser friccionado um imã. 3. MATERAL NECESSÁRIO 1 imã ”U” 1 imã em barra 1 prego de ferro Arame de ferro Limalha de ferro 4. FUNDAMENTOS TEÓRICOS Em vista das alterações provocadas no campo magnético H devido a substâncias no seu interior, é preferível trabalhar com outra grandeza denominada indução magnética, representada por B, para caracterizar o campo magnético. Foram efetuados experimentos no interior do campo magnético H com substâncias capazes de alterá-lo de um valor 𝜇 4𝜋 , no local em que se encontrarem. Por isso, o vetor indução magnética B, nestes locais onde a substância se encontra num sistema racionalizado foi definido pela equação: 𝑩 = 𝝁 𝟒𝝅 𝑯 5 Onde, a grandeza 𝝁 é conhecida como permeabilidade magnética da substância. Trabalhou-se com a indução magnética e não com o campo magnético puro, e utilizou-se a expressão linhas de indução magnética no lugar de linhas de forças de um campo magnético. As convenções existentes pra as linhas de indução magnéticas são as mesmas para as linhas de força, isto é: A linha de indução magnética é uma linha fechada ( no caso dos imãs, por exemplo, ela sai pelo polo norte, penetra no polo sul e percorre o trajeto sul-norte no seu interior ). A tangente à uma linha de indução magnética, em qualquer ponto, nos da a direção do vetor indução magnética B neste ponto. A densidade de linha de indução magnética é proporcional à intensidade do vetor indução magnética B. 6 5. ANDAMENTO DAS ATIVIDADES Colocou-se uma placa de isopor sobre um imã e sobre a placa, espalhou-se a limalha de ferro. Nas ilustrações no Capitulo de anexos, pode-se notar os fenômenos ocorridos. O polo pintado de vermelho é denominado polo norte do imã e é representado por N, sendo assim, seu polo sul pintado de azul, e representado por S. No primeiro isopor notou-se que, as linhas do campo magnético, faziam um ciclo completo, no qual se fechavam, sendo assim ,a limalha de ferro, apontava perpendicularmente o sentido do vetor campo magnético B e nele foi utilizado o imã tipo ferradura. No segundo isopor, acrescentou-se um prego ao polo norte do imã tipo ferradura, notou-se que, o polo norte do imã passou-se a ser a ponta do prego, já que o material dele é ferromagnético, fazendo-se com que a acumula-se a limalha de ferro na ponta do prego e não do imã. No terceiro, trocou-se o imã tipo ferradura, pelo tipo barra, notou-se que pelo fato do imã estar quebrado, a limalhade ferro se espalhou por ele completamente, mas ao acrescentar-se uma fita adesiva para tentar remonta-lo, sua força magnético voltou ao normal, ou seja, a limalha de ferro voltou a acumular-se nos polos do imã. Notou-se que ao tentar juntar dois imã, a polaridade surtia efeitos muito fortes entre os imã. Quando aproximou-se imã com a mesma polaridade, seu movimento foi de repulsão entre eles, do qual eles iriam para direções opostas um do outro. Quando aproximou-se as polaridades opostas, o movimento foi de atração entre eles, no qual eles reagiram no mesmo sentido. 7 Efetuou-se esses dois experimentos, no quarto isopor, colocou-se um imã tipo barra e um tipo ferradura, um perto do outro, mas com a polaridade de mesmo nome, ao espalhar a limalha de ferro, notou-se que havia uma área no qual não tinha concentração das limalhas, as outras indicando os polos com o acumulo delas. No quinto isopor, apenas inverteu-se a polaridade de um dos imã, notou-se que, a limalha indicava o sentido do campo magnético por completo entre os dois imã. 8 6. O QUE REALMENTE É UM IMÃ? Um ímã pode ser qualquer um objeto que seja capaz de provocar um campo magnético ao seu redor, podendo ser natural ou artificial. Um ímã natural é composto de minerais que possuam características magnéticas, como a magnetita, já um ímã artificial pode ser feito de qualquer material sem propriedades magnéticas, podendo-se reter permanente ou por algum instante as características de um ímã natural, alguns imãs artificiais são classificados como, permanentes, temporais ou eletroímãs. Todo imã possui sua propriedade, como por exemplo a dos polos magnéticos, no qual, são regiões de intensidade magnética, eles são compostos por dois polos, um sul e um norte, no qual são localizados nas extremidades do objeto, e são conhecidos como dipolos, pelo simples fato de terem dois polos. Outra propriedade importante, é a da atração e repulsão, no qual, ao colocar- se dois imãs perto, mas com a mesma polaridade, eles se repelem e se invertermos um deles, rapidamente eles passam a se atrair pelo fato dos polos serem opostos. Através de alguns estudos e maquinas podemos hoje em dia “enxergar” esses campos magnéticos de um imã, e de qualquer outro objeto que possua um campo magnético, demostrado na figura abaixo. Figura 1 Direção de atração de polaridades de um Imã 9 Outro fato curioso, é que nosso plante além de possuir um campo magnético, é que seus polos magnéticos, não se alinham com os polos geográficos, e também acabem sendo opostos aos polos geográficos, como demostrado na figura abaixo, podemos ver claramente o conceito dos polos sul e norte magnéticos. Figura 2 Polos magnéticos em relação aos polos geográficos. Isso acaba fazendo com que a Terra gire em um eixo de rotação angulada de aproximadamente 191° em relação ao eixo geográfico, o que explica a inversão magnética terrestre que será debatida no capitulo de anexos. Outra propriedade, é a inseparabilidade dos polos, no qual, se um imã se quebrar, ele não perde um dos polos, mas as duas partes dele, passam a ter seus próprios polos, norte e sul, mas se reagrupado 100%, o imã passa a ter seu campo completo nas extremidades. 10 7. ORIGEM DO MAGNETISMO Durante a organização atômica para se elaborar um corpo, as moleculas preisavam se estruturar, com isso o magnetismo apareceu, pois cada uma delas são consideradas como pequenos imãs naturais, denominado como imã molecular. No processo de formação de um material, as moleculas se orientam por varios sentidos e seus efeitos magnéticos moleculares são nulos, resultando em um corpo natural sem magnetisimo. Contudo, na formação de material, as moléculas assumem uma unica orientação, os efeitos magnéticos de cada imã molecular se somam, originando-se um imã com propriedades magnéticas naturais. Durante a produção de imãs artificiais, as moléculas que estao desorientadas, sofrem um processo de orientação através de uma força externa. 11 8. PERMEABILIDADE MAGNÉTICA A permeabilidade magnética mede o campo magnético no interior de um corpo - devido ao campo magnetizante na região onde o material é colocado à magnetização induzida no material em relação ao próprio campo magnetizante . Ao colocar-se o material em local apropriado, pode-se verificar se no interior deste material se á a presença de um campo magnético , cujo valor deve-se tanto ao campo magnetizante quanto à magnetização que foi induzida no material. A permeabilidade μ é definida por: No qual: B, é o valor do campo magnético existente no interior do material. H, é o módulo do campo “magnetizante”. A permeabilidade relativa, simbolizada por μr, é utilizada frequentemente apenas com , sendo a razão entre a permeabilidade absoluta do material e a permeabilidade do espaço livre (vácuo) μ0: Onde μ0 = 4π × 10−7 N·A−2. 12 9. FERROMAGNETISMO Ferromagnetismo é o mecanismo básico pelo qual certos materiais (como ferro) formam ímãs permanentes, ou são atraídos por ímãs. Na física, vários tipos diferentes demagnetismo são distinguidos. Ferromagnetismo (incluindo ferrimagnetismo) é o tipo mais forte e é responsável por fenômenos comuns do magnetismo encontradas na vida cotidiana. Outras substâncias respondem fracamente a campos magnéticos com dois outros tipos de magnetismo o paramagnetismo, e o diamagnetismo, mas as forças são tão fracas que elas só podem ser detectadas por instrumentos sensíveis em um laboratório. Um exemplo corriqueiro de ferromagnetismo é um ímã de geladeira usado para guardar notas em uma porta do refrigerador. Um material ferromagnético tem um momento magnético espontâneo – um momento magnético mesmo em um campo magnético aplicado igual a zero. A existência de um momento espontâneo sugere que os spins dos elétrons e os seus momentos magnéticos estão arranjados de uma maneira regular. Apenas algumas substâncias são ferromagnéticas, as mais comuns são o ferro, níquel, cobalto e suas ligas, alguns compostos de metais de terras raras, e alguns minerais de ocorrência natural, tais como magnetita. 13 10. MATERIAS PARAMAGNETICOS, DIAMAGNETICOS E FERROMAGNETICOS Existem alguns materiais na natureza que ao entrar em contato com um campo magnético, são capazes de se tornarem um imã, podendo ser potente ou não, e são classificados como: Materiais Paramagnéticos: Alguns materiais possuem elétrons desalinhados que na presença de um campo magnético se alinham, com isso formando-se um imã que tem a capacidade de aumentar um pouco a intensidade do campo magnético em qualquer ponto, esses materiais são fracamente atraídos por imãs, o alumínio, o magnésio, e o sulfato de cobre, são exemplos de materiais paramagnéticos. Diamagnéticos: Alguns materiais, na presença de um campo magnético tem seus imãs elementares orientados em um sentido contrário ao do campo magnético, sendo assim estabelecendo-se um campo magnético no material que possui o sentido contrário ao campo aplicado, o cobre, a prata, e o chumbo, são exemplos de materiais diamagnéticos. Ferromagnético: Algumas substâncias que compõe esses materiais, apresentam uma elevada facilidade de se imantarem ao entrar em contato com um campo magnético, esses materiais são facilmente identificados pela forte atração entre eles e algum imã. Originalmente o ferro, o níquel, e o cobalto são materiais ferromagnéticos, com anecessidade de imãs, esses materiais formaram misturados a algumas ligas metálicas, fazendo com que mais materiais se tornem imantáveis. 14 11. POLOS MAGNÉTICOS Na superfície da terra, existem dois polos magnéticos, no qual pode-se encontrar as linhas de indução magnética conhecidas como, polo norte magnético, e polo sul magnético Nosso planeta funciona como um enorme imã, em seu núcleo existe uma massa de ferro que produz uma corrente elétrica, o que gera a maior parte do campo magnético terrestre, a menor parte, cerca de 10% é produzido por correntes da ionosfera. Os polos mudam de posição constantemente, mas permanecem cerca de 1600 km dos polos geográficos da terra, onde está localizado o eixo de rotação da Terra. Ao contrário do que ocorre nos polos geográficos, os polos magnéticos não são exatamente opostos, a linha imaginária que os une, não passa pelo centro exato da terra, e se localiza cerca de 530 km do eixo. 15 12. BÚSSOLAS A partir do século XII, as bussolas passaram a ser usadas em navegações, suas agulhas são atraídas para o centro da Terra, ocasionando um desvio nas navegações. A orientação da agulha da bussola funciona a partir da combinação das posições dos dois lados que se encontram o magnetismo que não tem simetria com a posição dos ângulos da Terra. A correlação entre a indicação da bussola e a posição dos polos geográficos podem variar com a data, em relação ao deslocamento dos polos magnéticos, a longitude do local, e a lateral e a divisão dos polos se convertem em uma única central de locomoção estratégica. 16 13. O CAMPO MAGNETICO TERRESTRE O campo magnético da Terra ou conhecido como magnetosfera, é semelhante a um dipolo magnético, com seus polos próximos aos polos geográficos. Uma linha imaginaria traçada entre os polos magnéticos possuem uma inclinação de 11,3º em relação ao eixo de rotação da Terra. A teoria do dínamo é a mais aceita para se explicar a origem do campo magnético, com um efeito que se estende por várias dezenas de milhares de quilômetros no espaço. O campo é semelhante ao de um ímã de barra, mas essa semelhança é superficial. O campo magnético de um ímã de barra, ou qualquer outro tipo de ímã permanente, é criado pelo movimento coordenado de elétrons (partículas negativamente carregadas) dentro dos átomos de ferro. O núcleo da Terra, no entanto, é mais quente que 1043 K, a temperatura de Curie em que a orientação dos orbitais do elétron dentro do ferro se torna aleatória. Tal aleatoriedade tende a fazer a substância perder o seu campo magnético. Portanto, o campo magnético da Terra não é causado por depósitos magnetizados de ferro, mas em grande parte por correntes elétricas do núcleo externo líquido. Correntes elétricas induzidas na ionosfera também geram campos magnéticos. Tal campo é sempre gerado perto de onde a atmosfera é mais próxima do Sol, criando alterações diárias que podem deflectir campos magnéticos superficiais de até um grau. 17 14. VARIAÇÃO DO CAMPO MAGNETICO A intensidade do campo na superfície da Terra neste momento varia de menos de 30 microteslas (0,3 gauss), numa área que inclui a maioria da América do Sul e África Meridional, até superior a 60 microteslas (0,6 gauss) ao redor dos polos magnéticos no norte do Canadá e sul da Austrália, e em parte da Sibéria. Magnetômetros detectaram desvios diminutos no campo magnético da Terra causados por artefatos de ferro, fornos para queima de argila e tijolos, alguns tipos de estruturas de pedra, e até mesmo valas e sambaquis em pesquisa geofísica. Usando instrumentos magnéticos adaptados a partir de dispositivos de uso aéreo desenvolvidos durante a Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos, as variações magnéticas através do fundo do oceano foram mapeadas. O basalto é rocha vulcânica rica em ferro que compõe o fundo do oceano e contém um forte mineral magnético (magnetita) e pode distorcer a leitura de uma bússola. A distorção foi percebida por marinheiros islandeses no início do século XVIII. Como a presença da magnetita dá ao basalto propriedades magnéticas mensuráveis, estas variações magnéticas forneceram novos meios para o estudo do fundo do oceano. Quando novas rochas formadas resfriam, tais materiais magnéticos gravam o campo magnético da Terra no tempo. Em Outubro de 2003, a magnetosfera da Terra foi atingida por uma chama solar que causou uma breve, mas intensa tempestade geomagnética, provocando a ocorrência deauroras boreais. 18 15. O ESCUDO MAGNETICO O campo magnético atua como nosso escudo protetor. É como se estivéssemos em um casulo. Ele protege o tempo na Terra, nos abriga do tempo e das radiações espaciais. O tempo espacial é detestável. Os ventos que sopram através da galáxia são ventos de radiação ou também conhecido como vento solar. Alguns figuram entre os mais nocivos e se originam da explosão de estrelas longínquas ou do colapso de buracos negros. Existe uma outra fonte muito mais próxima que é o nosso Sol. Uma fornalha termonuclear que lança gigantescas quantidades de material perigoso através de enormes explosões. É como se a massa do monte Everest viesse em nossa direção. A cada intervalo de poucas horas o Sol ejeta bilhões de toneladas de partículas eletricamente carregadas. O vento solar. Geralmente a Terra está no caminho deste ataque mas o magnetismo desvia as partículas carregadas. Isto significa que o vento solar é incapaz de penetrar o escudo magnético da Terra. E assim ele flui inofensivamente ao redor do planeta. Os únicos sinais deste drama que se desenrola muito acima de nossas cabeças são as luzes setentrionais e meridionais. As auroras que surgem quando partículas solares aprisionadas no campo da Terra são arrastadas através da atmosfera em direção aos polos. 19 16. INVERSÃO GEOMAGNÉTICA Uma inversão geomagnética é a mudança de orientação do campo magnético terrestre de tal forma que o norte e o sul magnéticos são intercambiados. Estes eventos implicam frequentemente um declínio prolongado da intensidade do campo seguido por uma recuperação rápida após o estabelecimento da nova orientação. Estes eventos ocorrem a uma escala de dezenas de milhar de anos ou mais, tendo a mais recente (a inversão de Brunhes–Matuyama) ocorrido há 780 000 anos. Muitos cientistas creem que as inversões são uma característica inerente à teoria do dínamo sobre como é gerado o campo geomagnético. Em simulações por computador, observa-se que as linhas do campo magnético podem por vezes ficar entrançadas e desorganizadas devido aos movimentos caóticos do metal líquido no núcleo da Terra. Algumas simulações, tal conduz a uma instabilidade na qual o campo magnético assume espontaneamente a orientação oposta. Este cenário é apoiado pelas observações do campo magnético do sol, o qual sofre inversões espontâneas a cada 9-12 anos. Contudo, no caso do sol observa-se que a intensidade magnética solar aumenta muito durante a inversão, enquanto todas as inversões na Terra parece ocorrer durante períodos de baixa intensidade do campo. Os métodos computacionais atuais usaram grandes simplificações de modo a produzirem modelos que podem ser corridos em escalas temporais aceitáveis para os programas de investigação. Outros, como Richard A. Muller, creem que as inversões geomagnéticas não são processos espontâneos mas antes desencadeadas por eventos externos que interrompem diretamente o fluxono núcleo da Terra. Tais processos podem incluir a chegada de lajes continentais arrastadas para baixo em direção ao manto por ação da tectônica de placas nas zonas de subducção, a iniciação de novas plumas mantélicas a partir da fronteira núcleo-manto, e possivelmente forças de corte núcleo-manto resultantes deeventos de impacto muito grandes. Os apoiantes desta teoria defendem 20 que qualquer um destes eventos poderia levar à interrupção do dínamo em grande escala, desligando efetivamente o campo geomagnético. Dado que o campo magnético é estável tanto na orientação Norte-Sul atual como numa orientação inversa, propõe-se que quando o campo recupera de uma tal interrupção, ele "escolhe" espontaneamente um ou outro estado, de forma que uma recuperação é vista como uma inversão em cerca de metade de todos os casos. 21 17. OS EFEITOS NA BIOSFERA DA HUMANIDADE ATUAL O fenômeno da inversão do campo magnético nunca foi observado por nos humanos com instrumentos, e como o mecanismo da geração do campo não é bem especifica para nós atualmente, o que seria difícil prever o que aconteceria em caso de inversão. Cientistas especulam que durante a inversão do campo, ele se tornaria muito pequeno, e deixará a superfície terrestre exposta ao vento solar expulso pelas explosões solar, o que aumentaria extremamente a quantidade de radiação que recebemos. Mas, um passado de nossa espécie, em seu pleno auge da evolução, suportou uma previa inversão, embora o Homo Erectus e seus antepassados não dependessem de sistemas de informáticos que pudessem ser danificados pelo alto fator de radiação. Durante uma inversão de magnética, para a humanidade atual o que mais seria afetado seria a parte de eletrônicos, que poderiam ser danificados, e uma pane elétrica em escala mundial poderia ocorrer, o que consequentemente, faria com que voltássemos há idade média, por aproximadamente 20 há 30 anos, ficaríamos quase sem energia elétrica até que todas as usinas e hidroelétricas fossem reparadas, nem a energia solar seria captada, pois os aparelhos estariam danificados o suficiente para não serem capazes de armazenar energia. Seria quase que impossível navegar ou se orientar através de bussolas ou GPS, pois durante a mudança, os polos estariam espalhados em todo lugar, principalmente em lugares onde há grandes concentrações de materiais ferromagnéticos, o que resultaria em centenas de polos nortes e sul na superfície terrestre até que ocorresse a mudança por completo. Não existem provas incontestadas de que um campo magnético tenha alguma vez causado uma extinção biológica. Uma possível explicação é que o vento solar pode 22 induzir um campo magnético na ionosfera da Terra suficiente para proteger a superfície de partículas energéticas, mesmo na ausência do campo geomagnético normal. 23 18. O PEQUENO PLANETA VERMELHO ( MARTE ) No ano de 1996, a NASA enviou um satélite para Marte, pois estamos um pouco longe para mandarmos uma nave tripulada para lá. Mesmo depois de dezesseis missões dos EUA e Rússia ainda não sabíamos se Marte possuía um campo magnético intrínseco. Quando o veículo explorador começou a enviar dados de Marte, logo se tornou claro que Marte não possui um campo magnético de abrangência total nos dias de hoje. Contudo, o satélite também detectou sinais de que no passado as coisas devem ter sido bem diferentes. Embora não houvesse magnetismo oriundo do núcleo de Marte, estranhamente grandes áreas da superfície eram muito magnéticas. A crosta de Marte é composta em sua maioria de lava congelada, remanescente da época em que o planeta era coberto de vulcões. E só existe um modo de pedra vulcânica se tornar magnetizada. Se a pedra derretida esfria em um campo magnético, os minerais ferrosos existentes nela podem captar este magnetismo e a pedra sólida resultante se tornará magnética. Portanto, o fato de que havia magnetismo na crosta marciana provou que quando os vulcões lançaram as primeiras lavas, Marte devia ter um campo magnético global e com uma intensidade de trinta a quarenta vezes maior do que o da Terra. Marte já teve um campo magnético que em alguma ocasião se perdeu. Os cientistas suspeitavam que Marte fosse de muitas maneiras um lugar semelhante à Terra com uma densa atmosfera e oceanos que podem ter abrigado formas primitivas de vida. Mas, a cerca de quatro bilhões de anos, o planeta entrou num declínio catastrófico. Pouco a pouco a atmosfera e os oceanos de Marte misteriosamente desapareceram. Para onde a água de Marte foi? Quais processos teriam causado a perda da água? 24 Acredita-se que isto esteja diretamente relacionado com o desaparecimento do campo magnético de Marte. Se suspendermos o campo magnético, o vento solar terá acesso direto a atmosfera de Marte. Então teremos um processo equivalente ao da erosão num deserto. Nele, o vento sopra e carrega a areia. No caso de Marte a areia são as partículas atmosféricas. Lenta, mas firmemente, os gases atmosféricos, inclusive a água, são levados embora e se perdem para Marte. A perda de seu escudo magnético significou a morte para o planeta vermelho. Exposta durante milhões de anos ao vento de radiação do Sol, a atmosfera marciana foi sendo gradativamente soprada para longe deixando o planeta estéril. 25 19. O FERROFLUIDO O “Ferrofluido” é um líquido que apresenta grande magnetização na presença de um campo magnético. Os ferrofluidos são compostos por partículas ferromagnéticas (geralmente hematita ou magnetita) em escala nanos-cópicas suspensas em um fluido, geralmente um solvente orgânico ou água. As nano-partículas ferromagnéticas são revestidas com tenso-ativos para impedir sua aglomeração (devido ao efeito das forças magnéticas e de van der Waals). Embora o nome sugira de outra forma, os ferrofluidos não indicam o ferromagnetismo, visto que não conseguem reter a magnetização na ausência de um campo externo. Na verdade os ferrofluidos demonstram o super-paramagnetismo, devido a sua grande susceptibilidade magnética. Esse comportamento é resultado da grande tendência de alinhamento dos momentos magnéticos das partículas com o campo aplicado. Campos magnéticos da ordem de 1 Tesla, que na maioria dos materiais não induz magnetização observável, pode levar a um nível de alinhamento dos momentos magnéticos próximo de 100% (correspondente a todos os momentos magnéticos perfeitamente alinhados com o campo magnético externo). Ferrofluidos permanecem como os únicos líquidos com propriedades magnéticas acentuadas e úteis para aplicações. As teorias atuais não descartam a possibilidade física da existência de um fluido ferromagnético, mas até hoje tal forma de fluido nunca foi observado. Muitos pesquisadores preferem utilizar o termo fluido magnético ao invés de ferrofluido, por considerarem ser mais preciso assim. Em geral, as duas expressões podem ser utilizadas “intercambiavelmente”. Os ferrofluidos se originaram na década de 1960, em tentativas da NASA de criar combustíveis que pudessem ser controlados na ausência de gravidade. A solução encontrada foi de moer partículas magnéticas e dispersá-las no combustível, de modo que ele pudesse ser direcionado por meio da aplicação de um campo magnético. Desde então, as técnicas de síntese se aperfeiçoaram, e hoje se produz 26 fluidos magnéticos das mais diferentes características, usados em diversas aplicações tecnológicas e biomédicas. Figura 3Ferrofluido reagindo ao alinhamento magnético do imã tipo cubo em uma superficie de vidro. 27 20. CONCLUSÃO Com o passar do tempo, o descobrimento de fenômenos em nosso planeta vem cada dia mais sendo realizado, tal como o nosso escudo magnético, que ate pouco tempo ninguém sabia que existia, o que mesmo seria o magnetismo. Nossa espécie ainda tem muito que aprender e evoluir, graças ao magnetismo, hoje em dia podemos utiliza-lo em diversas partes e maneiras, como por exemplo, na extração de elementos ferrosos que podem prejudicar uma fornalha em um processo de fabricação de vidro, ou utilizando os fluidos magnéticos para que haja um melhor contraste em ressonâncias magnéticas na parte da medicina. Ou até mesmo em auxilio para as futuras navegações exploratórias espaciais que ocorreram em breve, o que nos deixaria a um passo de sair da Terra, e colonizar- se outros planetas, a fim de expandir e preservar a espécie, evitando-se uma possível perda por causa das erupções solares. 28 21. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Ferro Fluido, Tec mundo. <http://www.tecmundo.com.br/ciencia/15579-ferrofluido-o- primo-malvado-do-aerogel.htm> . Último acesso em: 09/05/2015. Imãs. Só Fisica. <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/ForcaMagnetica/fio.php>. Último acesso em: 11/05/2015. Magnetismo. Wikipédia. <http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dman>. Último acesso em: 11/05/2015. Permeabilidade magnetica. Wikipédia. <http://pt.wikipedia.org/wiki/Permeabilidade_magn%C3%A9tica>. Último acesso em: 10/05/2015. Materiais magnetizaveis. Brasil Escola. <http://www.brasilescola.com/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos- ferromagneticos.html>. Último acesso em: 10/05/2015. Bússola. Unesp. < http://www2.fc.unesp.br/experimentosdefisica/ele21.html>. Último acesso em: 08/05/2015. Campo magnético da Terra. Wikipédia. <http://pt.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico_terrestre>. Último acesso em: 19/12/2014. Marte. Wikipédia.< http://pt.wikipedia.org/wiki/Marte_%28planeta%29 >. Último acesso em: 19/12/2014. 29 22. ANEXOS Abidã Gomes Nota Anexos, graficos de auxilio do relatorio, estarão no site com o mesmo nome do relatorio , mas escrito grafico antes !!!!!
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