magnetismo
terrestre
ORIGINE DEL MAGNETISMO 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
magnetite
INDUZIONE
STROFINIO
CONTATTO
MAGNETI ARTIFICIALI
PERMANENTI
TEMPORANEI
esistono delle sostanze, come il ferro e le
sue leghe (acciai), il cobalto e il nichel, che,
messe a contatto o nelle vicinanze di un
magnete, ne acquistano le proprietà attrattive
caratteristiche: si dice che vengono
magnetizzati.
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)
COME È FATTO UN MAGNETE?
POLO NORD
POLO SUD
LINEA NEUTRA
non ha potere attrattivo
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.
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 si dispongono i corpi
magnetizzati in un campo
magnetico.
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 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 nordsud.
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 1500 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.
