Actividad de Levitación Magnética

Hoja de trabajo de la versión básica de la actividad para los Alumnos

 

INSTRUCCIONES:

Parte 1

  1. Coloca uno de los extremos de la varilla de madera en el orificio de la base del bloque de madera, de manera de que quede de forma vertical sobre la base.
  2. Coloca dos roscas de imanes en la varilla de madera (que la varilla quede por el centro de los imanes). ¿Quedan unidos los imanes, o acaso uno de ellos queda "levitando" sobre el imán inferior?, ¿Puedes decir cuál de los extremos, de cada uno de los imanes, ve hacia el otro imán? Si los imanes están unidos entre sí, retira el imán superior y dale la vuela, luego vuelve a colocarlo sobre el otro imán. Ahora deberá "levitar" sobre el otro imán (ver Figura 1).
  3. Describe las fuerzas del imán superior. (Pistas: ¿hay algo atrayéndolo hacia abajo?, o ¿hay algo empujándolo hacia arriba?)
  4. Trata de predecir qué pasará si presionas rapidamente al imán superior hacia abajo y lo sueltas de pronto. Ahora hazlo, y describe qué pasó.
  5. Observa detenidamente cúan separados están los dos imanes.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Parte 2

  1. Retira los dos imanes de la varilla de madera.
  2. Coloca los dos imanes juntos, de manera que queden pegados, luego deslízalos por la varilla de madera y déjalos caer sobre la base del bloque de madera.
  3. Introduce un tercer imán por la varilla. Colócalo de manera tal que quede levitando sobre los otros dos imanes (de manera que no se pegue a ellos). Ver Figura 2.
  4. Compara la posición de los imanes (Figura 2) con la posición de los imanes de la Parte 1 (Figura 1).
    1. En comparación con la posición de los imanes en la parte 1, ¿se encuentra el imám de la superifice más cerca de, más lejos de, o a la misma distancia del imán inferior? ¿Por qué?.
    2. ¿Qué es lo que emuja al imán superior hacia arriba? ¿qué es lo que lo atrae hacia abajo?
    3. ¿Pueden dos imanes trabajar juntos a fin de crear un campo magnético más fuerte que un solo imán?
  5. Retira todos los imanes de la varilla de madera.
  6. Desliza un imán por la varilla de madera y déjalo caer sobre la base del bloque de madera.
  7. Coloca dos imanes juntos de manera que queden pegados. Ahora desliza los dos imanes por la varilla de madera. Colócalos de manera tal que queden levitando sobre el imán inferior (Figura 3).
  8. Compara la posición de los imanes con la Figura 2.
    1. En comparación con la Figura 2, ¿es el espacio existente, entre los imanes que están levitando y el imán inferior, más grande, más pequeño o igual al espacio de la Figura 2? ¿Por qué?
    2. ¿En qué se compara el espacio con el espacio existente en la Figura 1?
    3. ¿Qué es lo que emuja al imán superior hacia arriba? ¿qué es lo que lo atrae hacia abajo?
    4. En comparación con la posición de los imanes en la Figura 2, ¿se encuentra el imám de la superifice más cerca de, más lejos de, o a la misma distancia del el imán inferior?
    5. "^Peso" es la palabra que se usa para describir la fuerza de gravedad que atrae a una masa. Compara la masa que está siendo levitada en la posición actual, en comparación con la masa que está siendo levitada en las posiciones de los imanes de la Figura 2. ¿Cuál masa es mayor? ¿Cuánta fuerza de gravedad o peso hay en cada una de las posiciones?

Parte 3

  1. Retira los tres imanes de la varilla de madera.
  2. Desliza un imán por la varilla de madera y déjalo caer sobre la base del bloque de madera. Ahora agrega un segundo imán, colócalo de manera tal que quede levitando sobre el imán inferior, tal y como parace en la Figura 1.
  3. Agrega un tercer imán, orientado de manera tal que quede levitando sobre el segundo imán (Figura 4) .
  4. ¿Cuál es la distancia existente entre los imanes inferiores (imanes "A" y "B") en comparación con la distancia existente entre los dos imanes de la Figura 1?
  5. ¿Cuál es la distancia existente entre los imanes inferiores (imanes "A" y "B") en comparación con la distancia existente entre los dos imanes de la Figura 4? ¿Cuáles fuerzas están actuando sobre el imán B? ¿y sobre el imán C?
  6. ¿Está el imán A atrayendo o empujando al imán C?
  7. Retira al imán C de la parte superior de la varilla de madera, haz esto con cuidado y manténlo en la misma posición. Retira al imán B y hazlo a un lado. Reemplaza al imán C de la varilla de madera, manteniendo la misma orientación que tenía anteriormente. ¿Qué sucede?. ¿Qué puedes decir de la posición de los polos norte y sur de cada uno de los imanes A, B y C?

Figura 1

Figura 4

Figura 5

Parte 4

  1. Agrega por la varilla de madera otros dos imanes a los tres ya existentes. Colócalos de manera tal que los dos imanes queden levitando sobre los imanes inferiores, tal y como aparece en la Figura 5.
  2. ¿Cuán diferente es la distancia existente entre los imanes A y B en comparación con la distancia de los imanes D y E? Explíca la diferencia. ¿Cuáles fuerzas se encuentran actuando sobre el imán E? ¿y sobre el imán B?
  3. Luego, examina cuán bien rebotan u "oscilan" los dos imanes, en diferentes escenarios.
  4. Reproduce los dos escenarios tal y como se muestra en la Figura 1. Haz que el imán "rebote" tal y como aparece en el paso 4, Figura 1. Haz que el imán rebote un par de veces, y observa cuán alto y durante cuánto tiempo continúa rebotando.
  5. Ahora coloca tres imanes tal y como aparece en la Figura 4. Trata que el grupo de imanes rebote. Observa cuán alto y durante cuánto tiempo continúan rebotando.
  6. Coloca cinco imanes, tal y como aparece en la Figura 5, y haz que el grupo de imanes rebote. Observa cuán alto y durante cuánto tiempo continúan rebotando.

Última modificación el 16 de marzo de 2005 por Randy Russell.


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