IL MAGNETISMO classi terze

ORIGINE E SIGNIFICATO Il nome deriva dal greco μαγνήτης λίθος (magnétes líthos), cioè "pietra di Magnesia", dal nome di una località dell'Asia Minore, nota sin dall'antichità per gli ingenti depositi di magnetite. il minerale con le più intense proprietà magnetiche esistente in natura Pare che Archimede (287-212 a.C.) abbia cercato di magnetizzare le spade dell'esercito siracusano al fine di disarmare più facilmente i nemici. Qualcuno attribuisce l'etimologia del termine "magnete" ad un pastore cretese di nome "Magnes", il quale scoprì casualmente le proprietà della magnetite appoggiandovi sopra il suo bastone con la punta in ferro.

DEFINIZIONE DI MAGNETISMO In fisica il magnetismo è quel fenomeno per cui alcuni materiali sono in grado di attrarre il ferro. Il magnetismo è costituito dai fenomeni che si manifestano nelle calamite (o magneti). LE CALAMITE O MAGNETI MAGNETI NATURALI MAGNETI ARTIFICIALI magnetite INDUZIONE TEMPORANEI PERMANENTI esistono delle sostanze, come il ferro che, messe a contatto o nelle vicinanze di un magnete, ne acquistano le proprietà attrattive caratteristiche: si dice che vengono magnetizzati. STROFINIO CONTATTO

COME È FATTO UN MAGNETE? POLO SUD POLO NORD LINEA NEUTRA non ha potere attrattivo Si dispone nella stessa direzione: ASSE NORD-SUD GEOGRAFICO

POLI UGUALI SI RESPINGONO (repulsione) POLI DIVERSI SI ATTRAGGONO COME È FATTO UN MAGNETE? Le estremità vengono dette POLI MAGNETICI: POLO NORD (N) quella che si rivolge verso il nord e POLO SUD (S) quella che si rivolge verso il sud. Questo accade solo perché la Terra è un enorme magnete naturale che esercita effetti magnetici sulle calamite. POLI UGUALI SI RESPINGONO (repulsione) POLI DIVERSI SI ATTRAGGONO (attrazione)

IL CAMPO MAGNETICO E LE LINEE DI FORZA Il campo magnetico è lo spazio in cui si manifestano le forze magnetiche generate da una calamita. Le calamite agiscono a distanza. Se aumenta la distanza, la forza magnetica è minore. Gli effetti si trasmettono anche attraverso vetro, carta, acqua .. Le LINEE DI FORZA sono le linee lungo le quali agisce la forza magnetica.

Le “coppie” di magnetini all’interno si annullano Se si spezza un magnete si riformano i due poli. Le “coppie” di magnetini all’interno si annullano Tutti i corpi sono formati da magneti disordinati. I corpi che possono diventare dei magneti riescono a ordinare i magnetini al loro interno.

È uno strumento per determinare la direzione del nord. LA BUSSOLA bùssola [dal latino buxis -idis, dal greco pyxís -ídos "scatola di bosso"] È uno strumento per determinare la direzione del nord. La bussola nacque in Cina prima dell'anno Mille, ma era inizialmente utilizzata come un giocattolo. Solo a partire dall'11° secolo i Cinesi iniziarono a usarla per la navigazione. Prima di allora per orientarsi i marinai utilizzavano esclusivamente la posizione delle stelle..

COME COSTRUIRE UNA BUSSOLA? COME È FATTA LA BUSSOLA? È provvista di un ago calamitato che, libero di girare su di un perno, ha la proprietà di allinearsi lungo le linee di forza del campo magnetico terrestre indicando così la direzione nord-sud. COME COSTRUIRE UNA BUSSOLA? magnetizzare uno spillo o un ago con lo strofinio appoggiarlo con delicatezza su un piccolo corpo impermeabile e galleggiante ad esempio uno strato di sughero ottenuto da un tappo di vino mettere il sughero appoggiato su una superficie di acqua La quasi assenza di attrito dell'acqua farà roteare lo spillo allineandolo con i poli magnetici terrestri.

COME PUÒ FUNZIONARE LA BUSSOLA? La Terra è un gigantesco magnete naturale, con un suo polo Nord e polo Sud vicini ai poli geografici, anche se non coincidenti con essi. E’ questo il motivo per cui l’ago magnetizzato della bussola si orienta sempre in direzione nord-sud. Oltre ai due poli geografici la Terra possiede anche due poli magnetici, invertiti rispetto ai poli geografici. La bussola orienta il suo ago magnetizzato nella direzione delle linee di forza. La posizione del polo geografico non coincide però con quella del polo nord magnetico: la distanza che separa i poli magnetici da quelli geografici è infatti di circa 1700 km.

APPROFONDIMENTO il magnete Terra e l’inversione dei poli

L’origine del campo magnetico terrestre ha occupato le più grandi menti scientifiche. 1200 Pietro Peregrino di Maricourt per spiegare l’orientamento verso Nord di un ago magnetico, immaginò che al polo vi fossero grandi giacimenti di magnetite 1500 William Gilbert sostenne che l’intero pianeta fosse un gigantesco magnete. 1600-1700 si ipotizzò che il campo magnetico terrestre fosse generato da correnti prodotte nello stesso strato di ferro fuso che avvolge il nucleo solido del pianeta. 1900 Albert Einstein considerava il geomagnetismo uno dei grandi misteri della fisica moderna ?

Oggi i geofisici ritengono che il campo di forze si origini dal nucleo terrestre. ALBUME (bianco) rappresenta il mantello GUSCIO rappresenta la sottile crosta terrestre TUORLO (giallo) rappresenta il nucleo

Si pensa che una parte del nucleo sia formata da ferro allo stato liquido mantenuto in movimento da correnti termiche e dalla rotazione terrestre. Questo ferro in movimento crea immense correnti elettriche e un enorme campo di forza magnetica.

Il campo geomagnetico ci protegge dalle radiazioni solari ionizzanti che altrimenti avrebbero distrutto la vita sul pianeta  è uno “scudo” contro il vento solare. Il campo magnetico terrestre cattura le particelle provenienti dal sole e le indirizza verso i poli: conseguenze meravigliose di questo fatto sono le aurore polari.

Il polo geografico corrisponde al polo magnetico opposto e cioè il polo Nord geografico coincide con il polo Sud magnetico e viceversa. perché? Le motivazioni sono di tipo storico: il polo della bussola che indica il Nord della terra è stato chiamato Nord dai primi esploratori, anche se il fatto di essere attratto dal Nord dimostra in realtà che è un polo Sud (Nord e Sud si attraggono).

Inversione dei poli Il campo magnetico terrestre non è costante: vi sono variazioni giornaliere e secolari. Ecco perché i poli magnetici sono situati a distanza considerevole da quelli geografici. Dall’analisi di antiche formazioni rocciose ignee e sedimentarie è risultato che il campo ha subito una serie di inversioni di polarità distanziate in media da un intervallo di tempo di 200.000 anni. Durante il periodo nel quale i poli si scambiano, il campo magnetico diventa sempre più debole fino a “scomparire” per poi riapparire invertito.