Il magnete spiegato ai bambini

Sul frigorifero di casa ci sono delle calamite che tengono attaccati disegni, foto e liste della spesa, senza colla né puntine. Come fanno? Sembra una magia, ma è una forza invisibile e misteriosa: il magnetismo. E sai che anche la Terra è una gigantesca calamita?

In questa pagina scopriamo che cos'è un magnete, come funziona, perché attira alcune cose e non altre, che cosa sono i poli, come funziona una bussola e dove usiamo i magneti ogni giorno. Alla fine trovi tanti esperimenti facili, compresa una bussola fatta in casa con un ago e un tappo di sughero.

Che cos'è un magnete

Un magnete, o calamita, è un oggetto capace di attirare a sé alcuni metalli, come il ferro, senza toccarli. Intorno a ogni magnete c'è una zona invisibile in cui agisce la sua forza: si chiama campo magnetico. Più ci si avvicina al magnete, più la forza è intensa.

Il nome viene dall'antica Grecia. Si racconta che in una regione chiamata Magnesia gli abitanti trovassero delle pietre scure che attiravano il ferro. Oggi sappiamo che erano fatte di un minerale chiamato magnetite: è un magnete naturale!

Magneti naturali e artificiali

• I magneti naturali sono pietre come la magnetite, che si trovano in natura e sono magnetiche già da sole.
• I magneti artificiali sono costruiti dall'uomo, di solito con ferro, acciaio o altri metalli speciali. Sono quelli che usiamo tutti i giorni, come le calamite del frigo. Oggi esistono magneti potentissimi, fatti con metalli rari, piccoli come un bottone ma capaci di sollevare oggetti molto pesanti.

Che cosa attira un magnete?

Un magnete non attira tutto. Attira soprattutto il ferro e alcuni altri metalli, come il nichel e il cobalto, e tutto quello che li contiene, come l'acciaio. Questi materiali si chiamano ferromagnetici.

Non attira invece la carta, la plastica, il legno, il vetro, la stoffa e nemmeno tanti metalli, come l'alluminio delle lattine, il rame e l'oro. Prova a indovinare: una graffetta sì, un cucchiaio d'acciaio forse sì, una lattina di bibita di alluminio no!

E c'è un'altra cosa sorprendente: la forza del magnete riesce ad attraversare molti materiali. Una calamita attira una graffetta anche attraverso un foglio di carta, un sottile strato di legno o l'acqua di un bicchiere.

I poli: nord e sud

Ogni magnete ha due estremità dove la forza è più intensa: si chiamano poli. Uno è il polo nord, l'altro il polo sud. E qui succede una cosa curiosa:

• se avvicini due poli diversi (nord e sud), i magneti si attraggono e si attaccano con un "clac";
• se avvicini due poli uguali (nord e nord, oppure sud e sud), i magneti si respingono, come se ci fosse un cuscino invisibile tra loro.

C'è anche un piccolo mistero: se spezzi una calamita a metà, non ottieni un polo nord da una parte e un polo sud dall'altra. Ottieni due calamite più piccole, ognuna con il suo polo nord e il suo polo sud!

La Terra è un grande magnete

Il nostro pianeta si comporta come una gigantesca calamita. Nel suo centro c'è un nucleo fatto soprattutto di ferro, in parte fuso e in movimento, che crea un campo magnetico intorno a tutta la Terra.

Questo campo magnetico ci protegge: fa da scudo contro le particelle che arrivano dal Sole, deviandole. Quando alcune di queste particelle riescono a entrare vicino ai Poli, creano nel cielo lo spettacolo dell'aurora boreale.

Anche molti animali "sentono" il campo magnetico terrestre e lo usano per orientarsi, come una bussola interna: lo fanno per esempio alcuni uccelli migratori, le tartarughe marine e le api.

La bussola

La bussola è uno degli strumenti più importanti della storia. Al suo interno c'è un ago magnetizzato, libero di girare, che si allinea sempre con il campo magnetico della Terra e punta verso nord. Così, ovunque ci si trovi, anche in mezzo al mare o in una foresta, si può capire in che direzione andare.

La bussola fu inventata in Cina molti secoli fa, e arrivò poi in Europa, dove cambiò per sempre i viaggi in mare. Ad Amalfi, in Campania, si racconta la leggenda di Flavio Gioia, un marinaio che avrebbe perfezionato la bussola, tanto che in paese c'è una statua dedicata a lui. Gli storici pensano che sia più una leggenda che una storia vera, ma i marinai delle Repubbliche marinare italiane furono davvero tra i primi a usare la bussola nel Mediterraneo.

Magneti ed elettricità

Nel 1820 lo scienziato danese Hans Christian Ørsted scoprì per caso che la corrente elettrica che passa in un filo fa muovere l'ago di una bussola vicina. Era la prova che elettricità e magnetismo sono collegati! Da questa scoperta nacque l'elettrocalamita: un pezzo di ferro avvolto da un filo elettrico, che diventa una calamita solo quando passa la corrente, e smette di esserlo quando la si spegne.

Dove usiamo i magneti ogni giorno

• Le calamite del frigorifero, e anche la guarnizione della porta del frigo, che resta chiusa grazie a una striscia magnetica.
• Gli altoparlanti e le cuffie: dentro c'è un magnete che fa vibrare una membrana e produce il suono.
• I motori elettrici, come quelli dei frullatori, dei ventilatori e delle auto elettriche.
• Le gru degli sfasciacarrozze, con enormi elettrocalamite che sollevano automobili intere e poi le lasciano cadere spegnendo la corrente.
• La risonanza magnetica, un esame medico che usa magneti potentissimi per fotografare l'interno del corpo.
• I treni a levitazione magnetica, che in alcuni Paesi, come in Cina e in Giappone, "galleggiano" sopra i binari grazie a magneti che si respingono, raggiungendo velocità altissime.

Esperimenti e attività con i magneti

Da fare: la bussola fatta in casa

• Ti servono un ago da cucito, una calamita, un tappo di sughero tagliato a fettina e una ciotola d'acqua. Con l'aiuto di un adulto, strofina l'ago sulla calamita per almeno 30 volte, sempre nella stessa direzione e sempre con la stessa estremità della calamita. Ora l'ago è magnetizzato! Appoggialo sulla fettina di sughero e mettila a galleggiare nell'acqua: piano piano l'ago girerà e si fermerà puntando verso nord.

Da fare: magnetico o no?

• Raccogli tanti oggetti diversi: una graffetta, un tappo di plastica, una moneta, un cucchiaio, un pezzo di carta stagnola, una matita, una chiave. Prima prova a indovinare quali saranno attirati dalla calamita, poi verifica. Quante previsioni hai azzeccato?

Da fare: la pesca magnetica

• Ritaglia dei pesciolini di cartoncino e attacca a ognuno una graffetta. Costruisci una canna da pesca con un bastoncino, un filo e una calamita legata in fondo. Sfida un amico: chi pesca più pesci in un minuto?

Da leggere

• Il meraviglioso viaggio di Nils Holgersson di Selma Lagerlöf: un ragazzino rimpicciolito viaggia per tutta la Svezia sul dorso di un'oca, insieme a uno stormo di oche selvatiche migratrici. Un grande classico che fa venire voglia di scoprire come fanno gli uccelli a orientarsi.

In breve: il magnete in 5 punti

• Un magnete è un oggetto che attira alcuni metalli, come il ferro, grazie al suo campo magnetico.
• Ogni magnete ha un polo nord e un polo sud: poli diversi si attraggono, poli uguali si respingono.
• Non attira tutto: plastica, legno, carta, alluminio e rame non vengono attirati.
• La Terra è un grande magnete, ed è per questo che la bussola indica il nord.
• Usiamo i magneti negli altoparlanti, nei motori, negli esami medici e perfino in alcuni treni.

Domande frequenti sui magneti

Che cos'è un magnete?

È un oggetto che attira il ferro e alcuni altri metalli grazie a una forza invisibile chiamata magnetismo.

Perché due magneti a volte si respingono?

Perché ogni magnete ha due poli: se avvicini due poli uguali, si respingono; se avvicini due poli diversi, si attraggono.

Quali materiali attira un magnete?

Soprattutto il ferro, l'acciaio, il nichel e il cobalto. Non attira plastica, legno, vetro, carta, alluminio e rame.

Perché la bussola indica il nord?

Perché la Terra si comporta come un enorme magnete, e l'ago magnetizzato della bussola si allinea con il suo campo magnetico.