Forças magnéticas

Como vimos, há outras forças além da força gravitacional. Exemplos são as forças entre um magnete e um clip, entre um balão e um papelinho, ou ainda a força que o tampo de uma mesa exerce sobre uma pedra ou que o chão exerce sobre nós quando estamos de pé. Estas forças exercidas pela mesa ou pelo chão são devidas, em última análise, a repulsões entre cargas eléctricas.

As forças do universo podem ser  dos seguintes  tipos:

  1. Forças gravitacionais, que já estudámos. São descritas pela lei de gravitação universal.
  2. Forças eléctricas e  magnéticas. Estas forças  relacionam-se de perto. Alguns dos efeitos das forças eléctricas serão estudados na próxima unidade,“Electricidade: da produção à distribuição. As forças magnéticas são tratadas nesta secção.
  3. Forças nucleares. Estas são responsáveis pelas reacções que se dão nas estrelas  no céu ou nas centrais nucleares que produzem energia na Terra.

As forças magnéticas são as forças que se exercem, por exemplo, entre um íman e um clip, ou entre dois ímans. Íman é o mesmo que magnete; a palavra íman significa “pedra que ama e a palavra magnete vem de Magnésia, região da Ásia onde há rochas que são magnetes. Na experiência 1.6  já vimos exemplos de  forças magnéticas.

Há uma lei, também universal como a da gravitação, para as interacções entre cargas eléctricas: cargas eléctricas de sinal contrário  atraem-se e cargas eléctricas do mesmo sinal repelem-se. Há ainda uma lei universal para as interacções entre pólos magnéticos: pólos do mesmo tipo repelem-se  e pólos de tipo diferente atraem-se. A força gravítica, ao contrário das forças eléctricas e forças magnéticas, é sempre atractiva.

Acontece que a Terra é, toda ela, um gigantesco  magnete (o que se deve a fenómenos em parte desconhecidos que se dão na zona central do nosso planeta). O magnete Terra exerce atracções sobre outros ímanes à sua volta. A Terra tem um pólo sul magnético, que, na realidade, está próximo do pólo Norte de que atrás falámos (chamado, mais precisamente,  pólo Norte geográfico)  e um pólo norte magnético, que está perto do pólo Sul de que atrás falámos (chamado pólo Sul geográfico). O pólo sul magnético da Terra atrai o pólo norte de qualquer magnete, pelo que o pólo norte do magnete  aponta para o Norte magnético. A linha que une os dois pólos magnéticos faz actualmente um ângulo de  6º com o eixo de rotação da Terra. Esse ângulo, chamado declinação magnética, varia com o tempo (figura 1.58). Dizemos que o magnete Terra (conjunto dos dois pólos Norte e Sul magnéticos da Terra)  exerce forças à distância, da mesma maneira que a  massa da Terra  origina  forças gravitacionais à distância. Existe uma interacção magnética entre a Terra e, por exemplo, uma agulha magnética (uma agulha com um pólo Norte numa ponta e um pólo Sul na outra ponta, que é, portanto, um magnete), que faz a agulha rodar.

Figura 1.58 - A Terra como um  magnete gigante, com o pólo sul magnético, perto do pólo Norte geográfico, e o pólo norte magnético, perto do pólo Sul geográfico. A Terra exerce forças magnéticas sobre uma agulha magnética.

Bússola e Orientação