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segunda-feira, 4 de abril de 2011

Física: Supercondutividade e os trens do futuro

Já imaginou um trem flutuar durante toda a viagem, e mesmo quando estiver parado na estação?

Isto está relacionado com o magnetismo. Alguns trens flutuantes que já estão em funcionamento utilizam eletro-ímãs, que produzem campo magnético através da passagem de uma corrente elétrica por bobinas (solenóide).

Um outro conceito de transporte moderno é a levitação magnética utilizando materiais supercondutores.

Gravamos o vídeo abaixo em Novembro de 2010 durante uma série de apresentações sobre Física que fizemos para alunos do Ensino Fundamental, quando passamos um período em Coimbra - Portugal. As apresentações ocorrem na Sala Experimenta, no Departamento de Física da Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC).

Isto é um exemplo de levitação magnética por supercondutividade:



O nitrogênio é liqüefeito em temperatura da ordem de -196 ºC, e é utilizado para resfriar um tipo de cerâmica ou metal que apresente propriedades de supercondutividade abaixo de uma certa temperatura, a chamada temperatura crítica. 

Neste estado, o material se torna um supercondutor, e quando colocado próximo a um campo magnético, o campo movimenta as cargas no interior do material e induz nele um campo magnético de mesma intensidade mas com polaridade contrária a do campo indutor (um ímã, por exemplo). 

Enquanto o material estiver no estado de supercondutor, as cargas elétricas em movimento no seu interior, que produzem o campo magnético, movem-se sem resistência e não dissipam energia, e portanto, o campo magnético induzido mantém-se enquanto o material continuar na temperatura em que apresenta supercondutividade. Assim, o supercondutor é um diamagneto perfeito. 

Como mostrado no vídeo acima, o supercondutor (preso dentro da caixinha, o nosso "trem") flutua porque seu campo magnético repele o campo magnético dos ímãs (os trilhos do trem). 

Pelo fato dos ímãs que compõem os "trilhos" não estarem devidamente alinhados nas curvas, o "trem" perde energia de movimento principalmente nas curvas e para em poucos instantes. 

Trem Brasileiro

O Brasil não está para atrás nas pesquisas envolvendo este novo conceito de transporte. Veja abaixo a reportagem "Daily Panet Goes to Brazil", que muitos brasileiros deveriam conhecer a fim de perceber um outro Brasil que normalmente não lhes é apresentado:



Leia mais sobre o Maglev Cobra, o trem brasileiro que flutua (ou melhor, flutuará) sobre os trilhos!


Site oficial do Maglev Cobra:


Mais sobre supercondutividade:

O que é supercondutividade?

Supercondutividade, o que é isso?


2 comentários:

  1. gostaria de saber qual o material do corpo movel( no caso o veiculo, trem)e no caso ali o que foi colocado dentro foi um imã de polaridade inversa ao do trilho? obrigado

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    1. É uma caixinha de isopor, e dentro tem um material conhecido como YBCO, o óxido de ítrio cobre bário (YBa2Cu3O7), ao atingir uma certa temperatura (ao ser resfriado com nitrogênio liquido), torna-se supercondutor. Neste estado, o campo dos imãs do trilho induz um campo magnético no material, com polaridade invertida, por isso ocorre repulsão. Mas, como é um supercondutor, o campo envolve o material, repelindo-o e não o deixando escapar (para os lados por exemplo), diferente do que ocorre com imãs comuns.

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