Olá,
Ontem respondi a um email que me enviaram sobre este tema mas aproveito para escrever aqui algumas considerações sobre o projecto maglev.
Se vão fazer um projecto sobre maglev suponho que gostariam de
1 – conhecer as diversas formas de conseguir levitação magnética.
2- conhecer em traços gerais o processo utilizado em combois reais.
3- construir um modelo de comboio que levita.
Há imensos sites onde podem encontrar informação sobre os pontos 1 e 2 mas poderemos voltar a esse assunto mais tarde.
Hoje vou referir-me só à construção do modelo.
A construção do modelo exige antes de mais decidir como fazer levitar um pequeno comboio ou uma pequena carruagem.
Há três opções possíveis:
A-usar só magnetes permanentes
B-usar um supercondutor arrefecido com azoto.
C- usar electromagnetes com campos variáveis e uma electrónica de controle.
A opção C é um projecto adequado para estudantes do ensino superior, não para o 12º ano, pelos conhecimentos e meios que são necessários.
A opção A é simples, acessível e não muito dispendiosa. É a solução adequada se não dispuserem de azoto líquido, nem se puderem deslocar ao Departamento de Física da UC. Significa arranjar uns carris de magnetes e uma carruagem leve com alguns magnetes incrustados. Tem uma desvantagem importante: a levitação com magnetes permanentes não é estável. Essa é uma questão que deverá ser analisada no ponto 1 (como conseguir levitação magnética) : não é possível obter um equilíbrio estável com campos estáticos (sejam magnetes permanentes ou electromagnetes com corrente contínua). Manter a carruagem sobre os carris exige por isso guias laterais, de preferência transparentes para se ver bem a levitação. O que significa que tem sempre um atrito considerável com as guias porque é o contacto com essas guias que impede o comboio de rodar. Neste modelo a parte mais cara são os magnetes de NdFeB (neodímio ferro boro) que podem ser comprados no site
www.supermagnete.de/por. Um grupo que fez este modelo no ano passado construiu uma pista de um metro com dois carris usando magnetes Q-10-04-02-G, o que fica da ordem de 50 euros. Os magnetes Q-10-05-02-G também é uma boa opção. Se quiserem gastar menos, só têm de encurtar a pista. Também há a solução de monocarril que exige menos magnetes, mas é mais exigente na redução do atrito. Os magnetes do carril ou carris podem ser colados numa base (madeira, lego, plástico) mas os magnetes têm de ficar imobilizados enquanto a cola seca ( a supermagnete vende uma cola especial para este tipo de magnetes mas demora 12h a secar à temperatura de 20 oC). Depois de colados dificilmente poderão ser recuperados pois estes magnetes partem facilmente. Em particular, se se enganarem e colarem um magnete com a polaridade ao contrário é provável que parta ao arrancá-lo. Uma solução simples que evita a colagem de magnetes é usar umas calhas de plástico onde se enfiam os magnetes. Há calhas onde os magnetes que referi entram facilmente: têm metro de comprimento e dimensões internas 7x4 mm (encontram no AKI ou lojas similares). As calhas permitem que os enganos sejam facilmente corrigidos e que os magnetes possam ser reutilizados no futuro. A calhas podem ser fixas à base com fita cola de dupla face que também encontram no AKI ou similar. Depois de terem definido bem a posição dos carris, a dimensão da carruagem e das guias podem fazer uma colagem mais definitiva das calhas. O resto (base, carruagem, guias) pode ser o que quiserem, depende da imaginação e dinheiro. Covém que a carruagem seja feito num material o menos denso possível para maximizar o efeito de levitação. Esferovite é uma boa opção, mas há outras. O grupo que fez um maglev no ano passado usou uma carruagem grande (265mmx75mmx45mm) que ficava a levitar a uma distância de cerca de 1 cm dos carris, o que é bem visível, mesmo para alguém que esteja no fundo de uma sala. É desejável que as guias laterais sejam de um material transparente para que se veja bem a levitação. A pista tem de ser rectilínea e por isso os topos têm de ser fechados. Podem forçar o comboio a voltar para trás usando também repulsão magnética ou simplesmente uma mola.
A opção B consiste em fazer uma pequena carruagem que contém no seu interior um supercondutor. A carruagem levita sobre uma pista de magnetes. É uma solução mais cara mas com a grande vantagem de que a levitação é estável, o atrito com o ar é baixissimo, o que permite à carruagem descrever curvas sem problemas e circular repetidamente com
um pequeno impulso inicial. A grande desvantagem desta opção é que não há supercondutores à temperatura ambiente e é preciso dispor de azoto líquido para encher a carruagem e arrefecer o supercondutor.
Um modelo deste tipo pode ser construído em parceria com o Departamento de Física(DF) da UC, mas só é viável para escolas próximas de Coimbra porque exige deslocações ao DF. Nesse caso as despesas dos materiais poderiam
ser suportadas pelo DF com a condição de o modelo regressar ao DF no fim do projecto. Mas têm o problema do azoto: podem construir a pista e a carruagem mas teriam de vir a Coimbra para testarem ( e possivelmente filmarem) a levitação usando azoto líquido. Não podemos levar o azoto à escola porque não temos autorização para transporte de
azoto. Só poderiam demonstrar o maglev supercondutor na escola se conseguissem localmente quem fornecesse azoto líquido (não é preciso muito, o problema é mesmo o transporte).
Espero que estas considerações sejam úteis!
Helena Vieira Alberto
