401 Acelerador magnético

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas bolas de acero, un carril de bajo rozamiento de aluminio (o algo parecido) y un imán de neodimio.

Sobre el carril de bajo rozamiento se alinean el imán y tres bolas de acero (por ejemplo situadas a la derecha del imán). Luego se lanza otra bola de acero desde el otro lado. Cuando la bola se aproxima al imán se acelera por el campo magnético hasta que choca con el imán y se queda pegada. Inmediatamente sale disparada la bola situada más a la derecha.

La primera bola transfiere  su energía cinética y su momento lineal o cantidad de movimiento (el producto de la masa por la velocidad).

¿Qué sucede si la bola incidente tiene mayor masa?

Ahora la bola con menor masa sale despedida con mayor velocidad.

380 Serpiente magnética

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de clips y un trozo de imán.

Doblando un simple clip podemos hacer un pequeño trompo. Luego podemos imantar el trompo colocando un trozo de imán en el eje.

Si se aproxima un trozo de alambre ondulado a nuestro trompo imantado en movimiento vemos que el alambre desliza pegado al trompo dando lugar a un movimiento de reptación similar al de las serpientes.

El trompo imantado en movimiento tiende a arrastar al alambre ondulado pero el rozamiento con el suelo lo impide y termina deslizando con ese extraño movimiento.

Fuente del experimento: ciencia recreativa del Dr. José Estalella

335 Frenar un péndulo magnético

Para realizar nuestro experimento necesitamos un imán potente, un trozo de hilo y un rollo de papel de aluminio.

Con el imán y un trozo de hilo construimos un péndulo simple que se cuelga de un soporte vertical de manera que pueda oscilar sin tocar el suelo. 

Si se aparta el péndulo de la posición de equilibrio y se suelta oscilará con un período que dependerá de la longitud del hilo. Con el paso del tiempo se pierde energía por rozamiento, disminuye la amplitud de las oscilaciones y finalmente el péndulo se detiene.

Ahora repetimos el experimento colocando debajo del péndulo un rollo de papel de aluminio. Luego se aparta el péndulo de la posición de equilibrio y se deja oscilar sobre el rollo de papel de aluminio. En este caso vemos que el péndulo se detiene en unos segundos.

Explicación

El imán no interacciona con el aluminio. Pero si se deja oscilar el imán sobre el rollo de papel de aluminio vemos que el imán se frena y se detiene en pocos segundos.

Podemos explicar el experimento con la ley de Faraday y la ley de Lenz del electromagnetismo. Al oscilar el imán sobre el rollo de aluminio se produce una variación del flujo magnético y unas corrientes inducidas en el aluminio (corrientes de Foucault). Dichas corrientes generan una fuerza magnética que se opone al movimiento del imán y lo frenan.

Para realizar correctamente el experimento necesitamos un imán potente y colocar el rollo de papel de aluminio muy cerca del imán.  

333 Electromagnetismo por un tubo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un rollo de papel de aluminio de unos 30 cm de ancho y un imán potente que pueda deslizar por el interior del tubo de cartón.

En primer lugar se coloca un tubo de cartón de unos 30 cm de longitud en posición vertical y luego se deja caer el imán por el interior del tubo. Se observa que el imán cae libremente por el interior del tubo.

Luego se coloca el rollo de papel de aluminio en posición vertical y se deja caer el imán por el interior del tubo. En este caso el imán cae lentamente.

Explicación

El imán no interacciona con el papel de aluminio. Pero si se deja caer el imán por el interior del rollo de papel de aluminio el imán se frena claramente.

Podemos explicar el experimento con la ley de Faraday y la ley de Lenz del electromagnetismo. Al caer el imán por el interior del rollo de papel de aluminio se produce una variación del flujo magnético y unas corrientes inducidas que generan una fuerza magnética que se opone a la caída del imán.

Para realizar correctamente el experimento necesitamos un imán potente.

308 Motor eléctrico casero

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de petaca (4´5 V), hilo de cobre esmaltado, un imán, dos imperdibles, cinta aislante y papel de lija.

Procedimiento

Enrollamos el hilo de cobre en torno a un objeto cilíndrico para formar una pequeña bobina dejando en cada extremo unos 5 cm sin enrollar. Los extremos de la bobina formarán el eje de rotación y tienen que estar alineados y bien rectos.

Luego utilizamos la cinta aislante para sujetar los dos imperdibles a los dos terminales (electrodos o bornes) de la pila de petaca. Los imperdibles se sujetarán en posición vertical con los agujeros de los imperdibles en la parte superior.

Con el papel de lija retiramos el esmalte que cubre los extremos de la bobina de cobre.

Por último metemos los extremos rectos de la bobina en los agujeros de los imperdibles.

Al aproximar un imán la bobina gira sobre su eje. Si no gira inmediatamente podemos mover el imán o dar un ligero impulso a la bobina.

Explicación

Los motores eléctricos son máquinas que transforman la energía de la corriente eléctrica en movimiento (energía cinética).

Un conductor por el que circula una corriente eléctrica en el interior de un campo magnético experimenta una fuerza magnética. Con el diseño adecuado la fuerza magnética hace girar el conductor en torno a un eje de rotación.

En nuestro caso al colocar los extremos rectos de la bobina en los agujeros de los imperdibles completamos el circuito eléctrico y la corriente comienza a circular por la bobina. El imán proporciona el campo magnético y, con el diseño adecuado, la fuerza magnética produce el giro de la bobina. 

304 Interacción entre el aluminio y los imanes

Para realizar nuestro experimento necesitamos un recipiente con agua, un imán, un trozo de hilo y un vasito de aluminio (por ejemplo los que se usan en repostería).

El aluminio es un metal que no es atraído por los imanes. Pero podemos lograr que un imán interaccione con el aluminio realizando el siguiente experimento.

Ponemos el vaso de aluminio flotando sobre la superficie del agua. Luego atamos el imán con un trozo de hilo y lo dejamos suspendido en el aire dentro del vaso de aluminio justo en el centro. Es importante que el imán no toque las paredes del vaso. Finalmente retorcemos el hilo para que el imán gire y vemos que el vaso de aluminio gira en el mismo sentido que el imán.

Explicación

Un imán colocado cerca del vaso de  aluminio genera un campo magnético constante en el tiempo que no produce ninguna interacción. Pero se puede producir un interacción con un campo magnético variable. Las leyes de la inducción electromagnética nos permiten explicar nuestro experimento.

Al girar el imán se genera un campo magnético variable que produce una variación del flujo magnético que atraviesa la superficie del vaso de aluminio (un conductor metálico). Dicha variación del flujo magnético produce una fuerza electromotriz (un voltaje) en el conductor y se genera una corriente eléctrica inducida (Ley de Faraday). La corriente inducida en el conductor genera un campo magnético inducido que se opone a la variación del flujo magnético (Ley de Lenz).  

Al mover el imán el vaso de aluminio tiende a girar para oponerse a la variación del flujo magnético.

228 Peces magnéticos

Para realizar nuestro experimento necesitamos cinta magnética (por ejemplo de los casetes de música), un recipiente pequeño con agua y un imán.

Procedimiento:
1 Llenamos el recipiente con agua.
2 Recortamos unos trozos pequeños de cinta magnética.
3 Dejamos tres o cuatro trozos de cinta magnética sobre el agua.
4 Acercamos un imán.

Vemos que los trozos de cinta se mueven sobre la superficie del agua siguiendo al imán.

Explicación 
La cinta magnética de los casetes de música consta de una tira de plástico muy delgada y flexible recubierta de una fina capa de un material ferromagnético (por ejemplo óxido de hierro). En la grabación magnética unos electroimanes inducen el magnetismo en el material que recubre la cinta que queda magnetizado.

Al aproximar un imán a los trozos de cinta que flotan sobre el agua la fuerza magnética actúa a distancia guiando el movimiento de los trozos de cinta sobre el agua.

217 Una sorpresa magnética

Para realizar nuestro experimento necesitamos un imán, un clavo y unas bolas de acero.

En primer lugar pegamos al imán una bola de acero. Luego cogemos el clavo y tocamos la bola con uno de los extremos del clavo. Al tirar del clavo la bola se queda pegada a la punta y sorprendentemente se separa del imán.

Explicación 
En contacto con un imán, un objeto de acero se magnetiza y se comporta como un verdadero imán. Al separar el objeto del imán pierde sus propiedades magnéticas.

En nuestro caso, la bola de acero se magnetiza por contacto con el imán y luego magnetiza el clavo de acero. En principio, podríamos pensar que el magnetismo es menor en el clavo al no estar en contacto directo con el imán. Sin embargo, el magnetismo es más intenso en la punta y al alejar el clavo la bola se separa del imán. Por último, al alejar el clavo del imán la magnetización desaparece y la bola se separa del clavo.

215 Para no perder el norte

Para realizar nuestro experimento necesitamos una aguja, un imán, una cañita de refresco, unas tijeras y un recipiente con agua.

En primer lugar tenemos que imantar una aguja de acero. Podemos imantar la aguja si se frota a lo largo con uno de los extremos de un imán. Es importante frotar siempre en la misma dirección y con el mismo extremo del imán.
Luego, para garantizar la flotabilidad de la aguja imantada en la superficie del agua, podemos construir un par de flotadores con unos trozos de cañita de refresco.
Por último, colocamos la aguja imantada con los flotadores en el centro de un recipiente con agua. Vemos que la aguja gira y se orienta en una determinada dirección.

Explicación 
La brújula es un instrumento que sirve para orientarse. El campo magnético terrestre interacciona con la aguja imantada de la brújula de manera que siempre indica la dirección del polo norte magnético.

Como curiosidad diremos que el polo norte magnético no es un punto fijo, se desplaza unos 40 km al año. En la actualidad el polo norte magnético se mueve desde Canadá hacia Rusia

213 Magnetización por frotamiento

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de agujas pequeñas y un imán.

Podemos magnetizar un par de agujas de acero si se frotan, a lo largo, con uno de los extremos de un imán. Es importante frotar las agujas siempre en la misma dirección y con el mismo extremo del imán (con el mismo polo magnético).

Después de magnetizar las dos agujas podemos comprobar que se comportan como dos imanes. Si se aproximan por los mismos extremos (los mismos polos magnéticos) las agujas se repelen y, en caso contrario, las agujas se atraen.

211 El motor eléctrico más sencillo

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de 1´5 voltios, un imán circular pequeño y un trozo de cable de cobre.

Doblamos el trozo de cable de cobre (ver imagen), luego ponemos la pila sobre el imán circular y, finalmente, colocamos el trozo de cobre alrededor de la pila. Cuando el cable toca el imán comienza a girar alrededor de la pila. Si no gira podemos dar al cable un impulso inicial.

Explicación: 
Los motores eléctricos son máquinas que transforman la energía eléctrica en movimiento (energía cinética).

Un conductor por el que circula una corriente eléctrica experimenta una fuerza en el interior de un campo magnético. Con el diseño adecuado la fuerza magnética hace girar el conductor.

En nuestro caso, con una pila, un trozo de cable de cobre y un imán circular completamos un circuito. Cuando el cable de cobre toca el imán cerramos el circuito eléctrico y la corriente comienza a circular por el cable. El imán proporciona el campo magnético y, con nuestro diseño, las fuerzas magnéticas que actúan sobre el cable de cobre producen un giro del conductor alrededor de la pila.

Es normal que el experimento no funcione al primer intento. Se requiere algo de práctica y paciencia para lograr que el cable de cobre gire alrededor de la pila.

208 Jugando con fichas magnéticas y limaduras de hierro

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas fichas magnéticas, limaduras de hierro, un palito de madera, un frasco de cristal, un trozo de plástico transparente y un folio.

Con el bote de cristal y un trozo de plástico construimos un salero para espolvorear las limaduras de hierro. 

Ponemos un folio sobre las fichas magnéticas y espolvoreamos las limaduras sobre el folio. Vemos que las limaduras se pegan alrededor de las fichas magnéticas.

Si golpeamos suavemente con un palito de madera sobre el folio podemos ver que las limaduras se agrupan en torno a las fichas formando unas líneas que salen de las fichas.

Explicación 
Los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético. Los campos se pueden representar por unas líneas de fuerza que se hacen visibles espolvoreando las limaduras de hierro. Las líneas de campo magnético salen por el polo norte y entran por el polo sur del imán.

Si colocamos muy cerca dos fichas, una con el polo norte hacia arriba y otra con el polo sur hacia arriba, las líneas de campo magnético conectarán las dos fichas.

201 Magnetismo sobre el agua

Para realizar nuestro experimento necesitamos unas fichas magnéticas (por ejemplo de un juego de damas) y un cuenco pequeño con agua.

En primer lugar ponemos un poco de agua en el cuenco y luego dejamos sobre la superficie del agua tres o cuatro fichas magnéticas. Las fichas se colocan sobre el agua de manera que se separan y terminan pegadas a la pared del cuenco formando polígonos regulares: un cuadrado (con cuatro fichas), un pentágono (con cinco fichas), un hexágono (con seis fichas), etc . . .
Cuando las fichas están pegadas a la pared del cuenco podemos dejar otra ficha en el centro que permanecerá en equilibrio sin moverse.

Las fichas se alejan unas de otras por las fuerzas magnéticas que actúan sobre los imanes que tienen las fichas de plástico en su interior. Si las fichas no flotan podemos pegar debajo de las fichas un trozo de corcho.

145 Magnetismo en 3D

Para realizar nuestro experimento necesitamos un botecito de plástico transparente, un par de imanes, agua, cinta adhesiva y limaduras de hierro.

Primero pegamos los imanes al botecito de plástico con la cinta adhesiva y luego llenamos el botecito con agua. Por último dejamos caer las limaduras de hierro.

En el primer caso colocamos los imanes con los polos diferentes enfrentados. Podemos ver que las limaduras se distribuyen formando unas líneas que salen de un extremo del imán y entran por el otro extremo.
En el segundo caso colocamos los imanes con los polos iguales enfrentados. Si nos fijamos podemos ver que las líneas se alejan de los imanes.

Explicación
Los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético. Los campos se representan mediante líneas de fuerzas. Todos los imanes tiene dos polos y las líneas de fuerza se representan saliendo del polo norte y entrando por el polo sur.

Con las limaduras de hierro podemos hacer visibles las líneas de fuerza.

Si colocamos los dos imanes con los polos diferentes enfrentados las líneas conectaran los dos imanes desde el polo norte de un imán al polo sur del otro. Pero si colocamos los dos imanes con los polos iguales enfrentados las líneas no pueden conectar los dos imanes.

140 El motor eléctrico más simple del mundo

Hoy cumple tres años el blog fq-experimentos

Un saludo a todos los seguidores.


Para realizar nuestro experimento necesitamos una pila de petaca (4´5 V), hilo de cobre muy fino y uno imanes.

En primer lugar enrollamos un trozo de hilo de cobre de unos 10 cm en forma de espiral.
Se pretende colocar la pila horizontalmente y el hilo de cobre sobre los bornes de la pila. Para impedir que el hilo se caiga practicamos unos pequeños cortes, a modo de ranuras, en los bornes de la pila.
Por último colocamos unos imanes cerca de los bornes y dejamos el hilo de cobre sobre las ranuras de los bornes de la pila. Podemos ver que el hilo de cobre gira sobre su eje.

Explicación
Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica (principalmente en movimiento rotatorio) por medio de interacciones electromagnéticas.

Al colocar el hilo de cobre sobre los bornes de la pila se completa un circuito eléctrico.
La corriente eléctrica que circula por el hilo de cobre experimenta una fuerza magnética ejercida por el campo magnético que crean los imanes. Con la forma adecuada (en forma de espiral) el hilo de cobre gira sobre su eje produciendo el movimiento rotatorio.

131 Líneas de campo magnético

Para realizar nuestro experimento necesitamos limaduras de hierro (poca cantidad), un par de imanes rectangulares, una hoja de papel, un bote de cristal, un trozo de plástico transparente y un palito de madera.

Podemos obtener las limaduras fácilmente con un trozo de hierro y una lima de metales.

Con las limaduras de hierro, el bote de cristal y el trozo de plástico construimos un “salero” para espolvorear las limaduras.

Ponemos una hoja de papel sobre los imanes y espolvoreamos las limaduras sobre la hoja de papel. Con el palito de madera golpeamos con mucho cuidado la hoja de papel para que se aprecien mejor los dibujos que forman las limaduras.

En el primer caso colocamos pegados los dos imanes. Podemos ver que las limaduras se distribuyen formando unas líneas que salen de un extremo del imán y entran por el otro extremo.
En el segundo caso colocamos los imanes separados con los polos diferentes enfrentados. Si nos fijamos en la zona entre los dos imanes podemos ver que las limaduras forman unas líneas que conectan los dos imanes.
En el último caso colocamos los imanes separados con los polos iguales enfrentados. Si nos fijamos en la zona entre los dos imanes podemos ver que las líneas se alejan de los imanes.

Explicación
Se dice que los imanes crean una perturbación en el espacio que los rodea denominada campo magnético.
Los campos se representan mediante líneas de fuerzas. Todos los imanes tiene dos polos y las líneas de fuerza se representan saliendo del polo norte y entrando por el polo sur.
Espolvoreando limaduras de hierro sobre el imán podemos hacer visibles las líneas de fuerza.

Si colocamos los dos imanes separados con los polos diferentes enfrentados las líneas conectaran los dos imanes desde el polo norte de un imán al polo sur del otro. Pero si colocamos los dos imanes con los polos iguales enfrentados las líneas no pueden conectar los dos imanes.

32 Un motor eléctrico muy simple

Material:
· Una pila de 1´5 V
· Un imán circular pequeño
· Un tornillo
· Un cable y cinta aislante



Montaje:
· Cortamos un pedazo de cable de unos 10 cm de longitud
· Unimos uno de los extremos del cable con la cinta aislante al polo negativo de la pila.
· Colocamos el tornillo sobre el imán
· Tomamos la pila con el polo positivo hacia abajo y tocamos la parte superior del tornillo que queda unido a la pila.
· Separamos el conjunto pila-tornillo-imán de la superficie y tocamos el exterior del imán con el extremo suelto del cable.
· El tornillo comienza a girar.

Explicación:
Al tocar el exterior del imán con el cable se cierra un circuito eléctrico. La corriente eléctrica sigue el camino: pila (polo positivo), tornillo, imán, cable y polo negativo de la pila.
La corriente que circula por el imán del tornillo al cable, experimenta una fuerza magnética perpendicular a la dirección de la corriente que hace que el conjunto tornillo-imán gire.





Imagen tomada de http://www.evilmadscientist.com