Come e perché i magneti si attaccano?

Ogni magnete ha due lati: un polo nord e un polo sud. Usiamo questi nomi perché, se appendi un magnete a un filo, il polo nord del magnete punta (quasi) verso il nord. Questo accade perché il nucleo terrestre (il suo centro) è un grande magnete debole. Il tuo piccolo e potente magnete si allinea con il nucleo magnetico della Terra, quindi punta a nord. È così che funziona una bussola magnetica.

I magneti non si attraggono sempre

Se tieni due magneti nel modo sbagliato, si allontanano e si respingono! In altre parole, se tieni insieme due magneti in modo che i poli simili siano vicini (due nord oppure due sud), si respingono. Prova! Sembra che i magneti siano circondati da uno strato di gomma invisibile che li separa. Quello strato invisibile si chiama campo magnetico.

Se invece avvicini poli opposti (un nord verso un sud), i magneti si attraggono. In questo caso, il campo magnetico funziona come un elastico che tira i magneti l’uno verso l’altro. Fai attenzione però: due magneti molto potenti possono pizzicarti la pelle se non stai attento!

Perché i magneti si attraggono o si respingono?

Tutto dipende dall’energia. L’energia è necessaria per creare movimento.

Ad esempio, un’auto ferma inizia a muoversi quando la benzina al suo interno brucia, perché la benzina contiene energia immagazzinata che viene rilasciata durante la combustione. Una parte di questa energia immagazzinata si trasforma in energia di movimento (energia cinetica).

Anche quando corri, il tuo corpo utilizza l’energia immagazzinata nel cibo che hai mangiato, trasformandola in energia cinetica per muoverti.

E i magneti?

Il campo magnetico che circonda un magnete contiene energia immagazzinata, chiamata energia potenziale. Ma questa energia non è sempre uguale: può aumentare o diminuire a seconda di come interagiscono i magneti. E la direzione in cui si muoverà un magnete dipende da come cambia questa energia.

Una regola da ricordare

Tutto nell’universo segue una regola precisa:

Un oggetto libero di muoversi sarà spinto nella direzione che riduce l’energia immagazzinata (energia potenziale).

Quando due poli opposti (nord e sud) si avvicinano, l’energia immagazzinata nel campo magnetico diminuisce. I magneti si muovono quindi per ridurre questa energia, avvicinandosi l’uno all’altro: è quello che chiamiamo attrazione.

Al contrario, quando due poli uguali (due nord o due sud) si avvicinano, l’energia immagazzinata nel campo diminuisce solo se si allontanano. Per questo motivo, i magneti si respingono.

Non è magnetismo quando gli oggetti cadono verso la Terra

Quando un oggetto cade verso la Terra, non è per il magnetismo ma per la gravità. La Terra è circondata da un campo gravitazionale che, come il campo magnetico, contiene energia immagazzinata.

La differenza è che la gravità non respinge mai, perché agisce sempre in una sola direzione: verso il centro della Terra. Non esistono poli “nord” o “sud” nella gravità.

Posso continuare a prendere energia immagazzinata dal campo magnetico per sempre?

No.

Quando due magneti si attraggono e si attaccano, per separarli devi fornire energia al campo magnetico. Questa energia proviene da te: usi l’energia del cibo che mangi per compiere il lavoro di separare i magneti.

L’energia del cibo proviene dalle piante o dagli animali che mangi, e queste piante e animali ottengono energia da altre fonti, come il Sole. Tutta l’energia ha un’origine: non possiamo ottenerla dal nulla.