Identificar los polos de un imán

I. Objetivo.

Identificar los polos de un imán, estudiar su interacción y medir la fuerza que ejercen al estar separados.

II. Material.

Dos imanes en forma de anillo.

7 cilindros huevos de aluminio.

Una balanza granearía .1 gr

Alambre de cobre.

Base y barra vertical de aluminio.

Base y soporte universal.

Cinta adhesiva.

Regla de 30 cm.

III. Procedimiento.

Primer objetivo: identificar los polos del imán.

Primeramente colgamos un imán en el hilo del soporte para verifica que polo era lo colgamos a 25 cm y observamos después de que dejo de dar vueltas hacia que polo apuntaba y le pusimos una marca que era la letra N con cinta adhesiva, para así identificarlo, giramos varias veces el imán para ver si el imán que correspondía al polo norte verdaderamente y al opuesto también le pusimos otra identificación con la letra S que es el polo sur. Después tomamos el otro imán e hicimos lo mismo que el imán anterior giramos varias veces y pusimos las marcas correspondientes a los polos. De este modo determinamos los polos de los dos imanes para así pasar al siguiente objetivó.

Segundo objetivó: estudiar la interacción que existe entre los polos de los imanes.

En este objetivo colgamos un imán al hilo procurando que colgara a 30 cm, después acercamos el otro imán que era su polo opuesto a 10 cm y observamos como se atraían asta pegarse después los acercamos a polos iguales y vimos como el imán se repelaba, por lo que así vimos que habíamos identificado muy bien los polos de cada imán.

Tercer objetivo: medir la fuerza que ejercen dos imanes entre si al variar su separación.

En la barra que nos proporcionaron colocamos un imán en forma de anillo mientras que pesábamos la masa del otro imán, después lo colocamos en la barra procurando que quedaran frente a frente polos iguales y observamos que existía una repulsión entre los imanes, ya que permanecieron estables medimos la separación que existía entre los dos imanes con una regla. Enseguida pesamos unos de los cilindros huecos de aluminio, para después así colocarlo arriba del segundo imán de la barra vertical seguido medimos la separación que existía entre si de los imanes, después volvimos a colocar otro cilindro de aluminio y medimos nuevamente seguimos colocando cada cilindro de aluminio y midiendo la separación hasta a ver colocado todos los cilindros y a ver medido cada separación y observamos que nunca se llegaron a pegar por que eran polos iguales y era mucha la repulsión.

IV. Resultados.

Primer objetivo: identificar los polos de un iman.

.1. ¿Se orientaron siempre los dos imanes en la misma dirección o se orientaban en diferentes direcciones?

Se orientaron en la misma dirección correspondiente a su N y S no variaron por lo que si se pudo determinar su orientación exacta.

Segundo objetivo: Estudiar la interacción que existe entre los polos de los imanes.

1. Al acercar los imanes con polos diferentes frente a frente, ¿Qué fenómeno se observo en el imán colgador?

Se atraían.

2. Al acercar los imanes con los polos iguales.

Se repelían.

Tercer objetivo: Medir la fuerza que se ejercen dos imanes entre si al variar su separación.

1. Mida la fuerza magnética del primer imán sobre el segunda, calculando el peso de los objetos que flotan, para cada una de las separaciones. Es decir que las masas serán el segundo imán y los cilindros de aluminio que se agreguen en cada caso.

Peso imán 58g Peso del cilindro 35g.

Medición Masa (m)kg Fuerza magnética (Fm) Separación (d)m

1 0.058 8.75 0.026

2 0.093 23.72 0.02

3 0.128 58.04 0.015

4 0.163 115.50 0.012

5 0.198 166.90 0.011

6 0.233 237.70 0.01

7 0.268 337.60 0.009

V. Conclusiones y preguntas.

Primer objetivo. Identificar los polos de un imán.

1. ¿Qué fenómeno es el que origina que los imanes (que pueden girar sin fricción) se oriente siempre en la dirección norte-sur?

Para dar nombre a los polos de un imán se considera su orientación geográfica Norte-Sur: el polo norte de un imán se orienta con el polo Norte geográfico y el polo sur del mismo se orienta con el polo Sur geográfico.

2. Cuando fue descubierto este fenómeno estudiado ¿a qué dispositivo dio origen? ¿Para qué sirvió?

Hace mas de dos mil años en la ciudad de Magnesia en Turquía se descubrió una roca negra la cuál atraía al hierro, al cuál lo nombraron magnetita o piedra imán.

Y a la fuerza de atracción se le conoce como magnetismo, y al objeto que ejerce una fuerza magnética se le llama imán. A las regiones donde se concentra la fuerza del imán se llaman polos magnéticos.

Se descubrió la brújula al colgar en un troza de hilo y delgado de la roca negra de magnesia siempre daba vueltas y se desvía apuntando al polo norte un extremo y el otro al polo sur.

William Gilbert ( 1540-1603) estableció la ley de la fuerza magnética que dice “ polos magnéticos iguales se repelen y polos magnéticos se atraen”

Segundo objetivo. Estudiar la interacción que existe entre los polos de los imanes.

1- A partir de los efectos observados en el imán colgado cuando se ponen frente a frente polos distintos ¿Qué conclusión obtiene sobre las fuerzas que se ejercen polos diferentes?

Que los polos iguales crean una fuerza de repulsión entre estos.

2- Con base en los efectos observados en el imán colgado cuando se ponen frente a frente polos iguales ¿Qué conclusión obtiene sobre las fuerzas que se ejercen polos iguales?

Que entre polos diferentes (Polo sur- Polo norte ) existe una fuerza de atracción.

3- ¿Cómo determinó los polos del imán de barra?

El polo norte del imán es orientado al norte geográfico de la tierra. Gracias a eso pudimos percatarnos qué lado del imán es el polo norte y polo sur.

4.- En el caso de la electricidad se puede tener cargas eléctricas aisladas. En el caso del magnetismo ¿es posible tener polos aislados? ¿Cómo se puede comprobar su respuesta?

R= No es posible, si se corta un imán por la mitad se obtienen dos mitades reproduciéndose otros dos imanes con sus respectivos polos norte y sur.

Tercer objetivo. Medir la fuerza que se ejercen dos imanes entre si al variar su separación.

1. ¿Cómo fue la fuerza magnética entre los dos imanes conforme la separación entre ellos decrece?

Fue mayor la interacción. La interacción entre sus partículas aumentaba produciendo el fenómeno de atracción, por la distancia acotada.

2. ¿Si la separación disminuye a la mitad, la fuerza crece el doble?

No necesariamente. La fuerza va ligada a la grafica obtenida. Si se obtuvo en línea recta, la fuerza crece el doble. Si la curva no es recta, depende a su distancia.

3. ¿Qué tipo de grafica encontró?

Una tipo curva donde aumenta la fuerza magnética

4. ¿Cuáles fuerzas son las que provocan que las masas que flotan puedan mantenerse en equilibrio? Haga un diagrama

Fuerzas de repulsión entre los imanes puestos de tal manera que las caras de un mismo polo evitaran chocar entre sí, produciéndose un fenómeno de repulsión.

En conclusión pudimos obtener una grafica donde la fuerza magnética aumento a mayor separación ya que la fuerza y distancia se relación.

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