Porque o imã desce no tubo de cobre
Antes de partir para a explicação do fenômeno, vale ressaltar que o imã de neodímio possui propriedades incríveis e é especialmente poderoso. Compostos por uma combinação de neodímio, ferro e boro, mesmo um pequeno exemplar desse tipo de imã é capaz de destruir o conteúdo de um disco rígido, desmagnetizar monitores e prensar os dedos se atraído por um objeto magnético, tamanha é sua força.
A partir daí, fica mais fácil entender a interação do imã de neodímio com o tubo de cobre. Ao aproximar o poderoso imã de um material não magnético condutor de eletricidade – como é o caso do tubo de cobre –, o imã induz uma corrente elétrica no metal. Como a corrente elétrica tem um campo magnético próprio, os dois campos se opõem e isso diminui a velocidade da queda do imã.
Então, essa desaceleração que ocorre com o imã de neodímio ao passar pelo tubo de cobre é o efeito do campo magnético agindo sobre ele. Em resumo, essa é uma clássica demonstração da Lei de Lenz, que deriva do princípio de conservação de energia. Parece mágica, mas é só ciência!
Como dissemos anteriormente, o cobre não é um material ferromagnético, portanto não atrai o ímã e nem é atraído por ele. Porém, quando o ímã é abandonado no interior do tubo de cobre, ele faz com que um campo magnético passe por todo o interior do tubo. Sendo assim, cada anel do tubo de cobre tem comportamento igual a uma bobina ou uma espira.
Dessa forma, há um campo magnético variado criado porque o ímã está descendo, gerando uma força eletromotriz induzida de acordo com a Lei de Faraday. Essa força eletromotriz induzida provoca uma corrente elétrica pelo fato de o circuito ser fechado e essa corrente elétrica induzida obedecer à Lei de Lenz.
Obedecendo à Lei de Lenz, ela vai criar um campo magnético que se contrapõe com a que a originou, criando então uma força magnética para cima. Sendo assim, teremos a força peso puxando o ímã para baixo, uma força magnética para cima e a