Pendoli magnetici e palline che frenano

Un altro esperimento con i magneti? Certo! Perché voi non siete attratti (perdonate il gioco di parole) dagli spettacolari effetti del magnetismo? Beh, io sì.

E sono soprattutto le calamite ad affascinarmi. Piccoli oggetti di metallo grigio, fragili e all’apparenza insignificanti, capaci però di azioni a distanza, tanto forti da sollevare un treno, da far muovere oggetti, da sorregger grossi pesi… e tutto senza bisogno di ingranaggi, parti in movimento e senza neppure la necessità di benzina o altro carburante… I magneti sono un prodigio della fisica che quasi vien voglia di chiamare magia!

Ma torniamo all’esperimento. Questa volta vedremo cosa succede quando una calamita si avvicina a metalli non magnetici come rame, zinco o alluminio (per essere precisi, rame e zinco sono diamagnetici, mentre l’alluminio è paramagnetico, ma la loro magnetizzazione è così piccola che possiamo trascurarla nel nostro esperimento).

Perché un pendolo fatto con una calamita smette di oscillare quando passa sopra una lastra di rame? E perché una pallina magnetica che rotola su una guida inclinata di alluminio scende più lentamente di una semplice biglia di acciaio?

Tutto si spiega con la legge dell’induzione elettromagnetica, scoperta da Michael Faraday nel 1831: Una variazione nel tempo del flusso di campo magnetico (il flusso non è altro che il campo attraverso una superficie) genera una forza elettromotrice, e di conseguenza una correnti un un conduttore.
La corrente indotta, detta corrente parassita o di Foucault, genera a sua volta un campo elettromagnetico che si oppone a quello iniziale. Tale campo magnetico indotto esercita sul pendolo o sulla sferetta una forza che è opposta al verso del loro moto e quindi tende a rallentarli.

Insomma, guardatevi il video dell’esperimento che è più semplice.

Voti dell’esperimento (da 1 a 5)

Difficoltà:
Costo:
Rischio che qualcosa non funzioni:
Rischio di sporcare o bagnare qualcosa:

Difficoltà:
Costo:
Rischio che qualcosa non funzioni:
Rischio di sporcare o bagnare qualcosa:

Lista della spesa

  • Carta da filtro, ma va bene anche carta da cucina o un foglio di carta poroso
  • 3 pennarelli di colori diversi
  • 2 bicchieri
  • Acqua
  • Alcol etilico (quello alimentare va meglio perché è incolore, ma funziona anche con quello denaturato rosa)
  • Occhiali di protezione
  • Forbice

Il gioco di chimica che la Befana ha portato a Michelangelo è questo.

  • Spago
  • Un magnete da legare allo spago per costruire il pendolo (io mi rifornisco sempre da supermagnete.it e ho usato quello col codice S-15-08-N
  • Una sferetta magnetica da 12,7 mm di diametro (sempre su supermagnete.it, codice K-13-C)
  • Biglia d’acciaio dello stesso diametro (su supermagnete.it codice ST-K-13-N)
  • Lastra di rame 100×100 mm (su Amazon)
  • Lastra di zinco (si può trovare nei negozi d’arte, è usata per le incisioni)
  • Una guida in alluminio (io ho usato una stecca da disegno tecnico)

Qualcosa da leggere e da ascoltare…

Philip Ball, Colore. Una Biografia
Artur Conan Doyle, Uno Studio in Rosso

Aerosmith, Pink
Cyndi Lauper, True colors
Miles Davis, Kind of Blue

Giraudo, Alessandro. 2019. Storie straordinarie delle materie prime. Tradotto da Sara Prencipe.
Levi, Primo. 2017. Il sistema periodico. Torino: Einaudi.
Reybrouck, David van. 2018. Zinco. Tradotto da Franco Paris. Tesserete: Pagine d’arte.

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