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Cómo probar la fuerza de tracción de un imán

Escrito por samuel markings | Traducido por andrea galdames
Cómo probar la fuerza de tracción de un imán

La fuerza de tracción de un imán se puede medir usando un aparato sencillo.

Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images

Los materiales magnéticos son esenciales para dispositivos como altavoces, transformadores y unidades de disco duro de la computadora. Los imanes poseen un polo norte y un polo sur, cuando dos se colocan uno al lado del otro, experimentan una fuerza mutua. Cuando los dos polos similares de dos imanes se ponen en estrecha proximidad, experimentan una repulsión mutua, cuando las zonas de polaridad opuestas se presentan juntas, experimentan una atracción mutua. Mide la fuerza generada por un imán con un resorte y otras piezas simples.

Nivel de dificultad:
Moderado

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Necesitarás

  • Resorte
  • 0,1 kg de peso
  • Papel cuadriculado
  • Calculadora
  • Regla
  • Cubo de hierro de 1 cm
  • Soporte elevador
  • Abrazadera de laboratorio
  • Cinta adhesiva

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Instrucciones

  1. 1

    Mide la longitud del resorte y toma nota del resultado. Une el peso al final del resorte dejándolo colgar libremente desde el soporte del laboratorio. Mide la nueva longitud del resorte. Debe ser un poco más largo debido al peso que cuelga. El sistema de peso del resorte está en equilibrio, la fuerza de la gravedad que produce peso es igual a la fuerza hacia arriba del resorte.

  2. 2

    Calcula la constante del resorte. Para ello, la fuerza de la gravedad en el peso debe ser igual a la fuerza de retorno. La fuerza de la gravedad = masa por aceleración = 0,1 x 9,81 = 0,981 newtons. Ten en cuenta que en la ecuación anterior, la masa tiene que ser en unidades de kilogramos, que es la unidad científica estándar. 9.81m / s ^ 2 es la aceleración debida a la gravedad. Fuerza de retorno = - k x X Donde k es la constante de retorno y X es la extensión del muelle después de que se coloca peso sobre ella. 0,981 Newtons = - k x X Resuelve para k. Por ejemplo, si la extensión en el resorte fue 0,01 metros k = -0,981 / 0,01 = 98,1 newtons / metro

  3. 3

    Retira el peso del final del resorte y fija el bloque de hierro pequeño con cinta adhesiva. Cuelga el resorte del soporte de laboratorio y toma nota de su longitud. Fija el imán permanente en la abrazadera de laboratorio. Ajusta el soporte de laboratorio para que la parte inferior del bloque de hierro quede colgando 5 cm por encima de la altura del imán permanente. Lentamente, mueve el soporte, de manera que el bloque de hierro quede directamente sobre el imán permanente. El bloque de hierro debe ser atraído por el imán y extender el resorte.

  4. 4

    Calcula la fuerza de tracción del imán. La fuerza de tracción del imán es igual a F =-k x X Donde k es la constante del resorte determinado anteriormente y X es la extensión en el resorte, debido a la fuerza de tracción del imán. Después de nuestro ejemplo, si el imán conduce a una extensión de 0,001 metros del resorte, entonces F = 98,1 x 0,001 = 0,0981 newtons.

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