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Experiência significativa para a jornada de saberes e descobertas que estão por vir.
O trem mais veloz do mundo foi construído e entregue em 2021 na China e utiliza os princípios de levitação magnética para atingir quase 600 km/h.
Devido ao efeito magnético, o trem ‘flutua’ sobre os trilhos, atingindo altas velocidades.
Isso mesmo! O veículo é do tipo “maglev” que utiliza a força de imãs para ficar suspenso, evitando contato entre a carroceria e os trilhos.
Dá uma conferida no vídeo da matéria da G1:
Conheça o trem chinês que ‘levita’ e chega a 600 km/h | Inovação | G1 (globo.com)
O princípio de funcionamento desses motores consiste num condutor podendo girar em torno de um eixo, percorrido por uma corrente elétrica e mergulhado em um campo magnético. É importante compreender a interação entre esses conceitos para que seus educandos possam pensar nessa força magnética que age na bobina, onde ocorre a transformação da energia elétrica em energia cinética, e assim atingirem sucesso no experimento. Antes de iniciar a atividade prática, relembre os educandos os cuidados necessários para segurança de todos.
Português:
Elabore e registre, passo a passo, o projeto de construção do experimento. A produção textual facilitará aos educandos a elaboração de projetos quando necessário em outros experimentos.
Matemática:
Estude sobre as medidas para facilitar a construção precisa do projeto.
É hora de colocar as mãos na massa e seguir as orientações para seu experimento se concretizar! Siga cada passo na ordem estabelecida e convide seus educandos a seguirem com você. Assim os educandos assimilam noções de organização e método.
Tome os 2 pedaços de fio de cobre nº 26. Construa com eles 2 suportes.
Raspe a reentrância que vai apoiar a bobina e a base onde serão conectados os fios condutores e a pilha para tirar o esmalte isolante (estes serão pontos de contato elétrico do circuito).
Você pode usar o estilete e depois a lixa. Por vezes, dependendo da montagem, é conveniente retirar o esmalte de toda a extensão do fio.
Observação: Os suportes de cobre devem ficar altos o suficiente para que o ímã (passo 8) caiba abaixo da bobina. Confira a imagem 01
Encaixe-os nos parafusos presos na base de madeira. Verifique se as reentrâncias nos suportes estão em linha reta e no mesmo nível.
Agora, você construirá a bobina móvel: pegue um pedaço de 40 cm de fio de cobre nº 22.
Deixe livre cerca de 3 cm de cada lado que será o eixo a ser apoiado nos suportes, em torno do qual ela vai girar. Enrole 10 vezes em 2 dedos: indicador e médio.
Em seguida, raspe com a lâmina uma das extremidades do eixo da bobina, retirando totalmente o esmalte que recobre o fio. Na outra extremidade, apenas a parte do fio voltada para cima; a parte inferior mantém o esmalte, que é isolante.
Coloque a bobina sobre os suportes entre os 2 pólos de um ímã, buscando alinhar ao campo magnético criado, e ajuste seu formato de maneira que ela repouse em equilíbrio.
Verifique se o eixo da bobina encosta nos suportes, ao mesmo tempo, na parte raspada, quando está na horizontal. É importante deixar a parte raspada do eixo em contato com os suportes, só assim haverá um caminho ininterrupto entre os pólos da pilha, passando pela bobina.
Pegue 2 pedaços (20 cm) de fio cabinho nº 20 e desencape as extremidades. Use-os para ligar a pilha aos suportes, na parte em que tirou o esmalte. Para fixar os fios cabinhos à pilha, use a fita crepe.
Coloque o imã na base de madeira, sob a bobina. Confira a Imagem 2 e imagem 3
Dê um pequeno impulso na bobina para iniciar o movimento e observe se ela continua girando. Se não continuar, experimente girá-la para o outro lado.
Como funciona?
A bobina é ligada às duas pilhas, que fornece uma corrente que é colocada entre os 2 pólos de um ímã, buscando alinhar-se ao campo magnético criado por esse ímã.
O circuito se fecha assim que se estabelece o contato entre o eixo da bobina e os suportes, estabelecendo um caminho ininterrupto entre os polos da pilha, passando pela bobina.
Um impulso é dado inicialmente na bobina, com a finalidade de colocá-la, na posição conveniente, para começar a girar. A bobina gira no sentido correto, mesmo que o impulso inicial seja dado em sentido contrário. Confiram imagem 4
Formato em U, além de facilitar a fixação do ímã, favorece a concentração das linhas de campo magnético, melhorando o desempenho do motor.
Esse experimento foi adaptado de: experimento Motor Elétrico…
Imagem 01
Imagem 02
Imagem 03
Imagem 04
Pesquisar, debater, expor e organizar ideias são os focos desta metodologia para a construção de um determinado projeto proposto pelo educador que atua como orientador de todo o processo.
O funcionamento do motor elétrico de corrente contínua se baseia na ação magnética sobre um condutor; para ampliar o estudo e introduzir outros conceitos, proponha aos educandos um debate com o grupo sobre as seguintes questões:
Quando a bobina começa a girar?
Por que a bobina gira?
Como a bobina mantém o giro contínuo?
