Afinal, o que é ímã? Os ímãs são objetos ferromagnéticos naturais ou artificiais capazes de atrair ou serem atraídos por objetos ou materiais dotados de propriedades magnéticas. Eles apresentam um polo norte e um polo sul impossível de ser separado.
Leia também: Eletromagnetismo — detalhes sobre a parte da Física que tem como objeto de estudo os fenômenos eletromagnéticos
Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre os ímãs
- 2 - Propriedades do ímã
- 3 - Função do ímã
- 4 - Tipos de ímã
- 5 - Como funciona o ímã?
- 6 - Ímã e campo magnético
- 7 - Uso de ímãs no dia a dia
- 8 - História do ímã
- 9 - Exercícios resolvidos sobre ímã
Resumo sobre os ímãs
- Os ímãs são objetos ferromagnéticos naturais ou artificiais capazes de atrair ou serem atraídos por objetos ou materiais dotados de propriedades magnéticas.
- Possuem as propriedades de magnetismo ferromagnético, inseparabilidade dos polos magnéticos, atração por alguns corpos metálicos, repulsão e atração dos polos magnéticos e orientação com os polos geográficos terrestres.
- Os naturais são encontrados na natureza.
- Os artificiais são produzidos pelo homem por meio do processo de imantação.
- Os elétrons que formam os materiais dos ímãs produzem o campo magnético ao seu redor.
- O campo magnético terrestre torna a Terra semelhante a um ímã gigante.
- Os chineses e os gregos foram os primeiros povos a estudar as propriedades magnéticas das pedras.
Propriedades do ímã
Os ímãs são objetos ferromagnéticos naturais ou artificiais capazes de atrair ou serem atraídos por objetos ou materiais dotados de propriedades magnéticas. As propriedades dos ímãs incluem atração por alguns corpos metálicos, inseparabilidade dos polos magnéticos, magnetismo ferromagnético, orientação com os polos geográficos terrestres e atração e repulsão dos polos magnéticos.
- 1ª propriedade: os ímãs são capazes de atrair certos corpos metálicos, como o ferro, níquel e cobalto.
- 2ª propriedade – Inseparabilidade dos polos magnéticos: é impossível separar o polo norte magnético do polo sul magnético, mesmo a níveis microscópicos. Os polos magnéticos são regiões do ímã com maiores concentrações de seus campos magnéticos.
- 3ª propriedade – Magnetismo ferromagnético: os ímãs possuem magnetismo ferromagnético, o que significa dizer que eles apresentam uma memória magnética, ou seja, quando o aproximamos e depois retiramos de perto de um campo magnético externo, os seus momentos magnéticos permanecem ordenados.
- 4ª propriedade – Orientação com os polos geográficos terrestres: o polo norte de um ímã aponta para o polo sul magnético terrestre, enquanto o polo sul aponta para o polo norte magnético terrestre.
- 5ª propriedade – Atração e repulsão dos polos magnéticos: os polos magnéticos diferentes se atraem e os polos magnéticos iguais se repelem, como na imagem abaixo.
Função do ímã
A função principal dos ímãs é atrair ou ser atraído por objetos ou materiais dotados de propriedades magnéticas, como ferro, cobalto, níquel e algumas ligas metálicas.
Tipos de ímã
Os tipos de ímã são: ímã natural e ímã artificial.
- Ímã natural: são os ímãs produzidos naturalmente pela natureza, sem interferência humana, como a magnetita, uma rocha vulcânica formada por óxido de ferro.
- Ímã artificial: são os ímãs produzidos pelo homem por meio do processo de imantação, no qual se transforma um corpo não magnético, muitas vezes formado por ferro, níquel ou cobalto, em um ímã.
Como funciona o ímã?
Os ímãs são formados por materiais nos quais os elétrons possuem um alinhamento preferencial de spins. Esse alinhamento produz o campo magnético dos ímãs, permitindo que eles atraiam outros ímãs ou corpos dotados de propriedades magnéticas.
Ímã e campo magnético
A Terra possui um campo magnético que a faz agir como um ímã, com um polo norte magnético próximo ao polo sul geográfico e um polo sul magnético próximo ao polo norte geográfico, como na figura abaixo:
A teoria mais aceita atualmente, a teoria do geodínamo, estabelece que o núcleo terrestre, composto de ferro e outros metais líquidos em constante movimento, gera correntes elétricas que, por sua vez, criam um campo magnético, fazendo com que nosso planeta se comporte como um ímã gigante.
Para saber detalhes sobre o campo magnético terrestre, clique aqui.
Uso de ímãs no dia a dia
Os ímãs são amplamente empregados no dia a dia. Pensando nisso, selecionamos alguns dos locais em que é necessário o uso dos ímãs para o seu funcionamento:
- geladeiras e micro-ondas;
- porta-recados;
- ferramentas;
- computadores e notebooks;
- impressoras;
- alto-falantes e fones de ouvido;
- televisores;
- motores elétricos;
- geradores de eletricidade;
- cartões de crédito;
- brinquedos;
- sistemas de segurança.
História do ímã
Os primeiros registros sobre os ímãs (originalmente magnetos) são datados do século VII e VI a.C., na Magnésia, Grécia Antiga, sendo um dos pioneiros na sua investigação o polímata Tales de Mileto (623 a.C. - 558 a.C.), que descreveu a atração ocorrida entre as pedras magnetitas e o ferro.
Além dos gregos, os chineses também apresentavam deter muito conhecimento a respeito das propriedades magnéticas dessas pedras, o que permitiu desenvolverem as bússolas.
Veja também: Bússola — instrumento formado por uma agulha magnetizada que se orienta conforme o magnetismo da Terra
Exercícios resolvidos sobre ímã
Questão 1
(Unesp) Um ímã em forma de barra, com seus polos norte e sul, é colocado sob uma superfície coberta com partículas de limalha de ferro, fazendo com que elas se alinhem segundo seu campo magnético. Se quatro pequenas bússolas, 1, 2, 3 e 4, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura, no mesmo plano que contém a limalha, suas agulhas magnéticas orientam-se segundo as linhas do campo magnético criado pelo ímã.
Desconsiderando o campo magnético terrestre e considerando que a agulha magnética de cada bússola seja representada por uma seta que se orienta na mesma direção e no mesmo sentido do vetor campo magnético associado ao ponto em que ela foi colocada, assinale a alternativa que indica, correta e respectivamente, as configurações das agulhas das bússolas 1, 2, 3 e 4 na situação descrita.
A)
B)
C)
D)
E)
Resolução:
Alternativa C.
As linhas de campo magnético partem do polo norte em direção ao polo sul. Dessa forma, é possível encontrar as configurações das agulhas das bússolas 1, 2, 3 e 4.
Questão 2
(FGV) Da palavra 'aimant', que traduzido do francês significa amante, originou-se o nome ímã, devido à capacidade que esses objetos têm de exercer atração e repulsão. Sobre essas manifestações, considere as proposições:
I. Assim como há ímãs que possuem os dois tipos de polos, sul e norte, há ímãs que possuem apenas um.
II. O campo magnético terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o polo norte magnético de uma bússola é atraído pelo polo norte magnético do planeta.
III. Os pedaços obtidos da divisão de um ímã são também ímãs que apresentam os dois polos magnéticos, independentemente do tamanho dos pedaços.
Está correto o contido em:
A) I, apenas.
B) III, apenas.
C) I e II, apenas.
D) II e III, apenas.
E) I, II e III.
Resolução:
Alternativa B.
I. Assim como há ímãs que possuem os dois tipos de polos, sul e norte, há ímãs que possuem apenas um. (incorreta)
Há ímãs que possuem os dois tipos de polos, sul e norte, não há ímãs que possuem apenas um.
II. O campo magnético terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o polo norte magnético de uma bússola é atraído pelo polo norte magnético do planeta. (incorreta)
O campo magnético terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o polo norte magnético de uma bússola é atraído pelo polo sul magnético do planeta.
III. Os pedaços obtidos da divisão de um ímã são também ímãs que apresentam os dois polos magnéticos, independentemente do tamanho dos pedaços. (correta)
Fontes
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.
NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). Editora Blucher, 2015.
