Condor californiano
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lunes, 27 de febrero de 2012
miércoles, 15 de febrero de 2012
COALIDADES DEL SONIDO
BUENO PUES POR LOS COMENTARIOS QUE SE HAN SUCITADO DE QUE AL TEMA LE HACEN FALTA GRAFICOS KIERO DECIRLES SOLO PARA QUE LO REBICEN EN EL MAPA EN LA PARTE SUPERIOR SE ENCUENTRAN UNAS PAGINAS DONDE DEBEN REALIZAR ALGUNAS ACTIVIDADES MUY MUY SENCILLAS....
SI PUEDEN REBISARLAS ANTES DE COMENTAR SE LOS AGRADECERIA...
COALIDADES DEL SONIDO
Se define al sonido como una sensación auditiva que está producida por la vibración de algún objeto. Estas vibraciones son captadas por nuestro oído y transformadas en impulsos nerviosos que se mandan a nuestro cerebro.
La altura o tono:
Está determinado por la frecuencia de la onda. Nos permite clasificar los sonidos en altos y graves y está relacionada directamente con la magnitud física “frecuencia” .Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos,
La intensidad:
Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil, está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB), nos permite clasificar los sonidos en fuertes o débiles y está relacionada directamente con la magnitud física “Intensidad de la onda” que es la cantidad de energía que transporta la onda por unidad de superficie y unidad de tiempo, fuerza con que se produce el sonido; es decir, si es fuerte o suave. En la intensidad influye la amplitud de las ondas, o sea la magnitud de las vibraciones; además se puede comparar con el volumen.
La duración:
Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, la duración de una sensación sonora depende directamente de la duración del movimiento vibratorio que origina el sonido, aunque en algunos casos la sensación perdiste después del cesar el estímulo. Cuando la duración es muy pequeña afecta nuestra percepción de la altura.
El timbre:
Es la cualidad que permite distinguir la fuente sonora. Cada material vibra de una forma diferente provocando ondas sonoras complejas que lo identifican. Por ejemplo, no suena lo mismo un clarinete que un piano aunque interpreten la misma melodía.
SI PUEDEN REBISARLAS ANTES DE COMENTAR SE LOS AGRADECERIA...
Se define al sonido como una sensación auditiva que está producida por la vibración de algún objeto. Estas vibraciones son captadas por nuestro oído y transformadas en impulsos nerviosos que se mandan a nuestro cerebro.
La altura o tono:
Está determinado por la frecuencia de la onda. Nos permite clasificar los sonidos en altos y graves y está relacionada directamente con la magnitud física “frecuencia” .Los sonidos graves son los de frecuencia baja y los sonidos altos son los de gran frecuencia Medimos esta característica en ciclos por segundos o Hercios (Hz). Para que podamos percibir los humanos un sonido, éste debe estar comprendido en la franja de 20 y 20.000 Hz. Por debajo tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos,
La intensidad:
Nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil, está determinado por la cantidad de energía de la onda. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibeles (dB), nos permite clasificar los sonidos en fuertes o débiles y está relacionada directamente con la magnitud física “Intensidad de la onda” que es la cantidad de energía que transporta la onda por unidad de superficie y unidad de tiempo, fuerza con que se produce el sonido; es decir, si es fuerte o suave. En la intensidad influye la amplitud de las ondas, o sea la magnitud de las vibraciones; además se puede comparar con el volumen.
La duración:
Esta cualidad está relacionada con el tiempo de vibración del objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, la duración de una sensación sonora depende directamente de la duración del movimiento vibratorio que origina el sonido, aunque en algunos casos la sensación perdiste después del cesar el estímulo. Cuando la duración es muy pequeña afecta nuestra percepción de la altura.
El timbre:
Es la cualidad que permite distinguir la fuente sonora. Cada material vibra de una forma diferente provocando ondas sonoras complejas que lo identifican. Por ejemplo, no suena lo mismo un clarinete que un piano aunque interpreten la misma melodía.
FISICA NUCLEAR
Física Nuclear
Bueno la conclusión es que Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto que tales partículas fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoría de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos
En 1803 el químico inglés John Dalton propone una nueva teoría sobre la constitución de la materia. Según Dalton toda la materia se podía dividir en dos grandes grupos: los elementos y los compuestos. Los elementos estarían constituidos por unidades fundamentales, que en honor a Demócrito, Dalton denominó átomos. Los compuestos se constituirían de moléculas, cuya estructura viene dada por la unión de átomos en proporciones definidas y constantes. La teoría de Dalton seguía considerando el hecho de que los átomos eran partículas indivisibles.
Hacia finales del siglo XIX, se descubrió que los átomos no son indivisibles, pues se componen de varios tipos de partículas elementales. La primera en ser descubierta fue el electrón en el año 1897 por el investigador Sir Joseph Thomson, quién recibió el Premio Nobel de Física en 1906. Posteriormente, Hantaro Nagaoka (1865-1950) durante sus trabajos realizados en Tokio, propone su teoría según la cual los electrones girarían en órbitas alrededor de un cuerpo central cargado positivamente, al igual que los planetas alrededor del Sol. Hoy día sabemos que la carga positiva del átomo se concentra en un denso núcleo muy pequeño, en cuyo alrededor giran los electrones.
El núcleo del átomo se descubre gracias a los trabajos realizados en la Universidad de Manchester, bajo la dirección de Ernest Rutherford entre los años 1909 a 1911. El experimento utilizado consistía en dirigir un haz de partículas de cierta energía contra una plancha metálica delgada, de las probabilidades que tal barrera desviara la trayectoria de las partículas , se dedujo la distribución de la carga eléctrica al interior de los átomos
ondas de difraccion
CONCLUSION:
Bueno al termino del entedimiento de estos 2 temas, me doy cuenta que cada onda mecanica es decir: estas necesitan de un medio natural los cuales son: solido liquido y gaseoso; todo para moverse, en este caso los 2 fenomenos ondulatorios estudiados que son :
ondas de refraccion: estas cambian su direccion las cuales se experimentan en una onda o al pasar materiales de un otro medio. se produce cuando una onda incide OBLICUAMENTE sobre la superficie de separacion es decir llevan diferentes velocidades..
ondas de difraccion: se dispersan y son curveadas bueno cuando se encuentran un obstaculo o una abertura, aunque todo esto depende de su longuitud. tal ejemplo lo podemos ver a diario:
al conectar una luz que se de en una forma de laser se observara una luz visibles por lo que pasara a reflejar el trabajo de tal vez unas diapositivas tal fenomeno hace que se observe en una pantalla por lo que se vera como un disco opaco y por lo tanto ese fenomeno se le conoce como la onda de difraccion.
si hablamos de ondas mecanicas pondre en evidencia la influencia del tamaño de las rendijas o de los bordes este pequño fenomeno ocurre cuando se interpone el avance de las olas producidas por el mar. bueno si depende el tamaño de un barco , las olas lo bordearan y detras de este habra un oleaje. en un barco grande sera mucho mayor que la longuitud de la onda de las olas.
Al comentar sobre las ondas me doy cuenta que cada una cuenta con su funcion, aunque tienen en copmpáracion la ley de bragg, ya mencionada en el folleto, y tambien sobre estas ideologias:
- el sonido
- albert einstein
- un pendulo
- mar
- luz
leyes de reflexion y refraccion
NTRODUCCIÓN
Óptica, rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
REFLEXIÓN
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. En esta misma figura, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan formar una imagen.
Óptica, rama de la física que se ocupa de la propagación y el comportamiento de la luz. En un sentido amplio, la luz es la zona del espectro de radiación electromagnética que se extiende desde los rayos X hasta las microondas, e incluye la energía radiante que produce la sensación de visión. El estudio de la óptica se divide en dos ramas, la óptica geométrica y la óptica física.
En esta sesión veremos algunos de los fenómenos estudiados en óptica, la incidencia de la luz y la determinación de la naturaleza de esta.
Los puntos a estudiar son los fenómenos de Reflexión y refracción, siendo el primero nada más que los rayos de luz reflejados en una superficie. Estos rayos se denominan incidentes y los que salen de la superficie, reflejados.
La refracción también conocida como Ley de Snell, la que postula lo siguiente: un rayo luminoso viajando por un medio, encuentra a su paso otro medio con características ópticas diferentes, penetra en él experimentando el fenómeno de la refracción.
REFLEXIÓN
Si un rayo de luz que se propaga a través de un medio homogéneo incide sobre la superficie de un segundo medio homogéneo, parte de la luz es reflejada y parte entra como rayo refractado en el segundo medio, donde puede o no ser absorbido. La cantidad de luz reflejada depende de la relación entre los índices de refracción de ambos medios. En la figura 1 vemos un plano de incidencia que se define como el plano formado por el rayo incidente y la normal (es decir, la línea perpendicular a la superficie del medio) en el punto de incidencia. El ángulo de incidencia es el ángulo entre el rayo incidente y la normal. Los ángulos de reflexión y refracción se definen de modo análogo.
Las leyes de la reflexión afirman que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión, y que el rayo incidente, el rayo reflejado y la normal en el punto de incidencia se encuentran en un mismo plano. Si la superficie del segundo medio es lisa, puede actuar como un espejo y producir una imagen reflejada como se observa en la figura 2. En esta misma figura, la fuente de luz es el objeto A; un punto de A emite rayos en todas las direcciones. Los dos rayos que inciden sobre el espejo en B y C, por ejemplo, se reflejan como rayos BD y CE. Para un observador situado delante del espejo, esos rayos parecen venir del punto F que está detrás del espejo. De las leyes de reflexión se deduce que CF y BF forman el mismo ángulo con la superficie del espejo que AC y AB. En este caso, en el que el espejo es plano, la imagen del objeto parece situada detrás del espejo y separada de él por la misma distancia que hay entre éste y el objeto que está delante.
Si la superficie del segundo medio es rugosa, las normales a los distintos puntos de la superficie se encuentran en direcciones aleatorias. En ese caso, los rayos que se encuentren en el mismo plano al salir de una fuente puntual de luz tendrán un plano de incidencia, y por tanto de reflexión, aleatorio. Esto hace que se dispersen y no puedan formar una imagen.
CONCLUSIONES:
*Mientras la onda avanza, el cuerpo se aleja del observador. El receptor capta tarde el próximo máximo y dirá que el período es más largo, la frecuencia es menor y la longitud de onda mayor.
*El movimiento tiene similar efecto sobre la frecuencia pero la velocidad de propagación de la onda es mayor que la del cuerpo. Como esa velocidad es constante, el cambio de frecuencia depende de la relación de velocidades.
*Cuando una fuente de sonido se acerca a un observador este percibe el incremento del sonido percibiéndolo de manera más aguda.
*Caso contrario de cuando se aleja por que las ondas se expanden la mayor altura y por lo tanto su sonido es más grave y tarda más tiempo en llegar ese sonido.
* Pero cuando en algún medio se produce una onda y dado la posición cambia hacia la izquierda o derecha el punto que este más cerca tardará menos tiempo en llegar, caso contrario a que el otro punto donde tardará más tiempo en llegar. como los muestran a continuación las siguientes imágenes.
*Pero si viajarán por un medio donde todas las perturbaciones so originadas en el mismo punto entonces estas tardarían lo mismo en llegar como se puede apreciar en una de las imágenes.
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*Mientras la onda avanza, el cuerpo se aleja del observador. El receptor capta tarde el próximo máximo y dirá que el período es más largo, la frecuencia es menor y la longitud de onda mayor.
*El movimiento tiene similar efecto sobre la frecuencia pero la velocidad de propagación de la onda es mayor que la del cuerpo. Como esa velocidad es constante, el cambio de frecuencia depende de la relación de velocidades.
*Cuando una fuente de sonido se acerca a un observador este percibe el incremento del sonido percibiéndolo de manera más aguda.
*Caso contrario de cuando se aleja por que las ondas se expanden la mayor altura y por lo tanto su sonido es más grave y tarda más tiempo en llegar ese sonido.
* Pero cuando en algún medio se produce una onda y dado la posición cambia hacia la izquierda o derecha el punto que este más cerca tardará menos tiempo en llegar, caso contrario a que el otro punto donde tardará más tiempo en llegar. como los muestran a continuación las siguientes imágenes.
*Pero si viajarán por un medio donde todas las perturbaciones so originadas en el mismo punto entonces estas tardarían lo mismo en llegar como se puede apreciar en una de las imágenes.
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SÍNTESIS DEL EFECTO DOPPLER
EFECTO DOOPLER
El efecto Doopler, llamado así por el austriaco Christian Andreas Doopler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.
En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrometros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, cuando el cuerpo sí seria apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.
Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel 8, sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.
Pero también es importante señalar el álgebra usada por Doopler en las ondas sonoras como por ejemplo:
* el caso de un observador acercándose a una fuente.
*el caso de un observador alejándose de una fuente.
*el caso de una fuente acercándose a un observador.
*el caso de una fuente alejándose de un observador.
Pero también es importante señalar que Doopler realizó trabajos para el electromagnetismo, o para ondas electromagnéticas con la ayuda de las ecuaciones de Lorentz.
El efecto Doopler, llamado así por el austriaco Christian Andreas Doopler, es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.
En el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Esta desviación hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisión como espectrometros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, cuando el cuerpo sí seria apreciable de forma directa la variación de longitud de onda.
Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel 8, sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.
Pero también es importante señalar el álgebra usada por Doopler en las ondas sonoras como por ejemplo:
* el caso de un observador acercándose a una fuente.
*el caso de un observador alejándose de una fuente.
*el caso de una fuente acercándose a un observador.
*el caso de una fuente alejándose de un observador.
Pero también es importante señalar que Doopler realizó trabajos para el electromagnetismo, o para ondas electromagnéticas con la ayuda de las ecuaciones de Lorentz.
conclusion de dedfinicion y velocidad del sonido
de acuerdxo a lo conocido y a lo investigado, el sonido es otra de las maravilas con las cuales cuenta el hombre y los seres vivos, pues gracias a este nos podemos comunicar de diferentes maneras: verbalmente (sonido seco) o por medio de sonidos producidos por cualquier otra indole, permitiendo un mejor desarrollo de actividades y por tanto de la vida.
ahora bien, su velocidad es muy adecuada, que a corta distancia pareciera ser instantanea, pues por ejemplo cuando una persona esta hablando estas escuchando en ese preciso momento y no tines que esperar a que llegue el sonido de lo que esta diciendo para poder entenderlo de manera completa, es aqui donde tenemos que entender y que nos permite reconocer cual es lka importancia de su velocidad, pero esto se logra gracias a los fenomenos que es capaz de generar y pueden surgir gracias al mismo pero (cuales fenomenos) porsupuesto que los acusticos los cuales permiten al sonido viajar por cualquier medio, (recordemos que solo puede viajar a traves de un cuerpo no importando cual sea).
entonces estos fenomenos permiten ese desenvolvimiento del sonido los cuales ya no pueden ser estudiados, ni se tienen que estar ajustando sino que solo son identificados de acuerdo al medio por el cual esta viajando el sonido.
y bueno:
todo esto es algo que ya conociamos simplemente es esa aclaracion de ideas y porsupuesto una nuieva forma de conocer lo que es el sonido, (por que una nueva forma) pues porque ahora podemos saber cual es el nombre del fenomeno acustico que se presenta cuando estamos en nuestra casa y derrepente escuchamos que nuestra mama nos habla, o cuando estamos en un concierto y podemos escuchar la voz de nuestro artista favorito, por ejemplo.
y todo aquello que escuchamos en nuestra vida diaria y nos permite tener un mejor gozo y disfrute de nuestra vida.
ahora bien, su velocidad es muy adecuada, que a corta distancia pareciera ser instantanea, pues por ejemplo cuando una persona esta hablando estas escuchando en ese preciso momento y no tines que esperar a que llegue el sonido de lo que esta diciendo para poder entenderlo de manera completa, es aqui donde tenemos que entender y que nos permite reconocer cual es lka importancia de su velocidad, pero esto se logra gracias a los fenomenos que es capaz de generar y pueden surgir gracias al mismo pero (cuales fenomenos) porsupuesto que los acusticos los cuales permiten al sonido viajar por cualquier medio, (recordemos que solo puede viajar a traves de un cuerpo no importando cual sea).
entonces estos fenomenos permiten ese desenvolvimiento del sonido los cuales ya no pueden ser estudiados, ni se tienen que estar ajustando sino que solo son identificados de acuerdo al medio por el cual esta viajando el sonido.
y bueno:
todo esto es algo que ya conociamos simplemente es esa aclaracion de ideas y porsupuesto una nuieva forma de conocer lo que es el sonido, (por que una nueva forma) pues porque ahora podemos saber cual es el nombre del fenomeno acustico que se presenta cuando estamos en nuestra casa y derrepente escuchamos que nuestra mama nos habla, o cuando estamos en un concierto y podemos escuchar la voz de nuestro artista favorito, por ejemplo.
y todo aquello que escuchamos en nuestra vida diaria y nos permite tener un mejor gozo y disfrute de nuestra vida.
conclucion de practica de electromagnetismo y campo magnetico producido por una corriente.
una vez realizada la practica me doy cuenta que el lectromagnetismo tine mucha aplicabilidad en la vida cotidiana pues esta presente en varios aparatos que nosotros utilizamos con frecuencia, los cuales nos facilitan la vida cotidiana al disminuir el tiempo en que las realizamos, y brindarnos la oportunidad de emplearlo en otras actividades, asi como tambien nos permite conocer como ha evolucionado la tecnologia con el uso de la electricidad y el magnetismo a la vez. Tambien en el campo magnetico producido por una corriente se puede identificar facilmente al colocar una aguja cerca del cable que conduce una corriente electrica y ver como es afectada causandole un movimiento, y me puedo dar cuenta que esa fuerza puede ser aprovechada para hacer funcionar otros artefactos produciendo un trabajo mecanico.
ESTRATEGIA METODOLOGICA SOBRE EL MAGNETISMO RESUMEN
La física del magnetismo
[Campos y fuerzas magnéticas
El fenómeno del magnetismo es ejercido por un campo magnético, por ejemplo, una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, éste al girar imparte una fuerza magnética a otras partículas que están en el campo.
Para una aproximación excelente (pero ignorando algunos efectos cuánticos, véase electrodinámica cuántica) las ecuaciones de Maxwell (que simplifican la ley de Biot-Savart en el caso de corriente constante) describen el origen y el comportamiento de los campos que gobiernan esas fuerzas. Por lo tanto el magnetismo se observa siempre que partículas cargadas eléctricamente están en movimiento. Por ejemplo, del movimiento de electrones en una corriente eléctrica o en casos del movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo atómico. Estas también aparecen de un dipolo magnético intrínseco que aparece de los efectos cuánticos, p.e. del spin de la mecánica cuántica.
La misma situación que crea campos magnéticos (carga en movimiento en una corriente o en un átomo y dipolos magnéticos intrínsecos) son también situaciones en que el campo magnético causa sus efectos creando una fuerza. Cuando una partícula cargada se mueve a través de un campo magnético B, se ejerce una fuerza F dado por el producto cruz:
donde es la carga eléctrica de la partícula, es el vector velocidad de la partícula y es el campo magnético. Debido a que esto es un producto cruz, la fuerza es perpendicular al movimiento de la partícula y al campo magnético.
La fuerza magnética no realiza trabajo mecánico en la partícula, esto cambiaría la dirección del movimiento de ésta, pero esto no causa su aumento o disminución de la velocidad. La magnitud de la fuerza es : donde es el ángulo entre los vectores y .`
Una herramienta para determinar la dirección del vector velocidad de una carga en movimiento, es siguiendo la ley de la mano derecha (véase Regla de la mano derecha).
El físico alemán Heinrich Lenz formuló lo que ahora se denomina la ley de Lenz, ésta da una dirección de la fuerza electromotriz (fem) y la corriente resultante de una inducción electromagnética.
Dipolos magnéticos
Artículo principal: dipolo magnético
Se puede ver una muy común fuente de campo magnético en la naturaleza, un dipolo. Éste tiene un "polo sur" y un "polo norte", sus nombres se deben a que antes se usaban los magnetos como brújulas, que interactuaban con el campo magnético terrestre para indicar el norte y el sur del globo.
Un campo magnético contiene energía y sistemas físicos que se estabilizan con configuraciones de menor energía. Por lo tanto, cuando se encuentra en un campo magnético, un dipolo magnético tiende a alinearse sólo con una polaridad diferente a la del campo, lo que cancela al campo lo máximo posible y disminuye la energía recolectada en el campo al mínimo. Por ejemplo, dos barras magnéticas idénticas pueden estar una a lado de otra normalmente alineadas de norte a sur, resultando en un campo magnético más pequeño y resiste cualquier intento de reorientar todos sus puntos en una misma dirección. La energía requerida para reorientarlos en esa configuración es entonces recolectada en el campo magnético resultante, que es el doble de la magnitud del campo de un magneto individual (esto es porque un magneto usado como brújula interactúa con el campo magnético terrestre para indicar Norte y Sur).
Una alternativa formulada, equivalente, que es fácil de aplicar pero ofrece una menor visión, es que un dipolo magnético en un campo magnético experimenta un momento de un par de fuerzas y una fuerza que pueda ser expresada en términos de un campo y de la magnitud del dipolo (p.e. sería el momento magnético dipolar). Para ver estas ecuaciones véase dipolo magnético.
Dipolos magnéticos atómicos
La causa física del magnetismo en los cuerpos, distinto a la corriente eléctrica, es por los dipolos atómicos magnéticos. Dipolos magnéticos o momentos magnéticos, en escala atómica, resultan de dos tipos diferentes del movimiento de electrones. El primero es el movimiento orbital del electrón sobre su núcleo atómico; este movimiento puede ser considerado como una corriente de bucles, resultando en el momento dipolar magnético del orbital. La segunda, más fuerte, fuente de momento electrónico magnético, es debido a las propiedades cuánticas llamadas momento de spin del dipolo magnético (aunque la teoría mecánica cuántica actual dice que los electrones no giran físicamente, ni orbitan el núcleo).
El momento magnético general de un átomo es la suma neta de todos los momentos magnéticos de los electrones individuales. Por la tendencia de los dipolos magnéticos a oponerse entre ellos se reduce la energía neta. En un átomo los momentos magnéticos opuestos de algunos pares de electrones se cancelan entre ellos, ambos en un movimiento orbital y en momentos magnéticos de espín. Así, en el caso de un átomo con orbitales electrónicos o suborbitales electrónicos completamente llenos, el momento magnético normalmente se cancela completamente y solo los átomos con orbitales electrónicos semillenos tienen un momento magnético. Su fuerza depende del número de electrones impares.
La diferencia en la configuración de los electrones en varios elementos determina la naturaleza y magnitud de los momentos atómicos magnéticos, lo que a su vez determina la diferencia entre las propiedades magnéticas de varios materiales. Existen muchas formas de comportamiento magnético o tipos de magnetismo: el ferromagnetismo, el diamagnetismo y el paramagnetismo; esto se debe precisamente a las propiedades magnéticas de los materiales, por eso se ha estipulado una clasificación respectiva de estos, según su comportamiento ante un campo magnético inducido, como sigue:
Clasificación de los materiales magnéticos
Tipo de material Características
No magnético No afecta el paso de las líneas de Campo magnético.
Ejemplo: el vacío.
Diamagnético Material débilmente magnético. Si se sitúa una barra magnética cerca de él, ésta lo repele.
Ejemplo: bismuto (Bi), plata (Ag), plomo (Pb), agua.
Paramagnético Presenta un magnetismo significativo. Atraído por la barra magnética.
Ejemplo: aire, aluminio (Al), paladio (Pd), magneto molecular.
Ferromagnético Magnético por excelencia o fuertemente magnético. Atraído por la barra magnética.
Paramagnético por encima de la temperatura de Curie
(La temperatura de Curie del hierro metálico es aproximadamente unos 770 °C).
Ejemplo: hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), acero suave.
Antiferromagnético No magnético aún bajo acción de un campo magnético inducido.
Ejemplo: óxido de manganeso (MnO2).
Ferrimagnético Menor grado magnético que los materiales ferromagnéticos.
Ejemplo: ferrita de hierro.
Superparamagnético Materiales ferromagnéticos suspendidos en una matriz dieléctrica.
Ejemplo: materiales utilizados en cintas de audio y video.
Ferritas Ferromagnético de baja conductividad eléctrica.
Ejemplo: utilizado como núcleo inductores para aplicaciones de corriente alterna.
Monopolos magnéticos
Puesto que un imán de barra obtiene su ferromagnetismo de los electrones magneticos microscópicos distribuidos uniformemente a través del imán, cuando un imán es partido a la mitad cada una de las piezas resultantes es un imán más pequeño. Aunque se dice que un imán tiene un polo norte y un polo sur, estos dos polos no pueden separarse el uno del otro. Un monopolo -si tal cosa existe- sería una nueva clase fundamentalmente diferente de objeto magnético. Actuaría como un polo norte aislado, no atado a un polo sur, o viceversa. Los monopolos llevarían "carga magnética" análoga a la carga eléctrica. A pesar de búsquedas sistemáticas a partir de 1931 (como la de 2006), nunca han sido observadas, y muy bien podrían no existir.(ref). Milton menciona algunos eventos no concluyentes (p.60) y aún concluye que "no ha sobrevivido en absoluto ninguna evidencia de monopolos magnéticos".
[Campos y fuerzas magnéticas
El fenómeno del magnetismo es ejercido por un campo magnético, por ejemplo, una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, éste al girar imparte una fuerza magnética a otras partículas que están en el campo.
Para una aproximación excelente (pero ignorando algunos efectos cuánticos, véase electrodinámica cuántica) las ecuaciones de Maxwell (que simplifican la ley de Biot-Savart en el caso de corriente constante) describen el origen y el comportamiento de los campos que gobiernan esas fuerzas. Por lo tanto el magnetismo se observa siempre que partículas cargadas eléctricamente están en movimiento. Por ejemplo, del movimiento de electrones en una corriente eléctrica o en casos del movimiento orbital de los electrones alrededor del núcleo atómico. Estas también aparecen de un dipolo magnético intrínseco que aparece de los efectos cuánticos, p.e. del spin de la mecánica cuántica.
La misma situación que crea campos magnéticos (carga en movimiento en una corriente o en un átomo y dipolos magnéticos intrínsecos) son también situaciones en que el campo magnético causa sus efectos creando una fuerza. Cuando una partícula cargada se mueve a través de un campo magnético B, se ejerce una fuerza F dado por el producto cruz:
donde es la carga eléctrica de la partícula, es el vector velocidad de la partícula y es el campo magnético. Debido a que esto es un producto cruz, la fuerza es perpendicular al movimiento de la partícula y al campo magnético.
La fuerza magnética no realiza trabajo mecánico en la partícula, esto cambiaría la dirección del movimiento de ésta, pero esto no causa su aumento o disminución de la velocidad. La magnitud de la fuerza es : donde es el ángulo entre los vectores y .`
Una herramienta para determinar la dirección del vector velocidad de una carga en movimiento, es siguiendo la ley de la mano derecha (véase Regla de la mano derecha).
El físico alemán Heinrich Lenz formuló lo que ahora se denomina la ley de Lenz, ésta da una dirección de la fuerza electromotriz (fem) y la corriente resultante de una inducción electromagnética.
Dipolos magnéticos
Artículo principal: dipolo magnético
Se puede ver una muy común fuente de campo magnético en la naturaleza, un dipolo. Éste tiene un "polo sur" y un "polo norte", sus nombres se deben a que antes se usaban los magnetos como brújulas, que interactuaban con el campo magnético terrestre para indicar el norte y el sur del globo.
Un campo magnético contiene energía y sistemas físicos que se estabilizan con configuraciones de menor energía. Por lo tanto, cuando se encuentra en un campo magnético, un dipolo magnético tiende a alinearse sólo con una polaridad diferente a la del campo, lo que cancela al campo lo máximo posible y disminuye la energía recolectada en el campo al mínimo. Por ejemplo, dos barras magnéticas idénticas pueden estar una a lado de otra normalmente alineadas de norte a sur, resultando en un campo magnético más pequeño y resiste cualquier intento de reorientar todos sus puntos en una misma dirección. La energía requerida para reorientarlos en esa configuración es entonces recolectada en el campo magnético resultante, que es el doble de la magnitud del campo de un magneto individual (esto es porque un magneto usado como brújula interactúa con el campo magnético terrestre para indicar Norte y Sur).
Una alternativa formulada, equivalente, que es fácil de aplicar pero ofrece una menor visión, es que un dipolo magnético en un campo magnético experimenta un momento de un par de fuerzas y una fuerza que pueda ser expresada en términos de un campo y de la magnitud del dipolo (p.e. sería el momento magnético dipolar). Para ver estas ecuaciones véase dipolo magnético.
Dipolos magnéticos atómicos
La causa física del magnetismo en los cuerpos, distinto a la corriente eléctrica, es por los dipolos atómicos magnéticos. Dipolos magnéticos o momentos magnéticos, en escala atómica, resultan de dos tipos diferentes del movimiento de electrones. El primero es el movimiento orbital del electrón sobre su núcleo atómico; este movimiento puede ser considerado como una corriente de bucles, resultando en el momento dipolar magnético del orbital. La segunda, más fuerte, fuente de momento electrónico magnético, es debido a las propiedades cuánticas llamadas momento de spin del dipolo magnético (aunque la teoría mecánica cuántica actual dice que los electrones no giran físicamente, ni orbitan el núcleo).
El momento magnético general de un átomo es la suma neta de todos los momentos magnéticos de los electrones individuales. Por la tendencia de los dipolos magnéticos a oponerse entre ellos se reduce la energía neta. En un átomo los momentos magnéticos opuestos de algunos pares de electrones se cancelan entre ellos, ambos en un movimiento orbital y en momentos magnéticos de espín. Así, en el caso de un átomo con orbitales electrónicos o suborbitales electrónicos completamente llenos, el momento magnético normalmente se cancela completamente y solo los átomos con orbitales electrónicos semillenos tienen un momento magnético. Su fuerza depende del número de electrones impares.
La diferencia en la configuración de los electrones en varios elementos determina la naturaleza y magnitud de los momentos atómicos magnéticos, lo que a su vez determina la diferencia entre las propiedades magnéticas de varios materiales. Existen muchas formas de comportamiento magnético o tipos de magnetismo: el ferromagnetismo, el diamagnetismo y el paramagnetismo; esto se debe precisamente a las propiedades magnéticas de los materiales, por eso se ha estipulado una clasificación respectiva de estos, según su comportamiento ante un campo magnético inducido, como sigue:
Clasificación de los materiales magnéticos
Tipo de material Características
No magnético No afecta el paso de las líneas de Campo magnético.
Ejemplo: el vacío.
Diamagnético Material débilmente magnético. Si se sitúa una barra magnética cerca de él, ésta lo repele.
Ejemplo: bismuto (Bi), plata (Ag), plomo (Pb), agua.
Paramagnético Presenta un magnetismo significativo. Atraído por la barra magnética.
Ejemplo: aire, aluminio (Al), paladio (Pd), magneto molecular.
Ferromagnético Magnético por excelencia o fuertemente magnético. Atraído por la barra magnética.
Paramagnético por encima de la temperatura de Curie
(La temperatura de Curie del hierro metálico es aproximadamente unos 770 °C).
Ejemplo: hierro (Fe), cobalto (Co), níquel (Ni), acero suave.
Antiferromagnético No magnético aún bajo acción de un campo magnético inducido.
Ejemplo: óxido de manganeso (MnO2).
Ferrimagnético Menor grado magnético que los materiales ferromagnéticos.
Ejemplo: ferrita de hierro.
Superparamagnético Materiales ferromagnéticos suspendidos en una matriz dieléctrica.
Ejemplo: materiales utilizados en cintas de audio y video.
Ferritas Ferromagnético de baja conductividad eléctrica.
Ejemplo: utilizado como núcleo inductores para aplicaciones de corriente alterna.
Monopolos magnéticos
Puesto que un imán de barra obtiene su ferromagnetismo de los electrones magneticos microscópicos distribuidos uniformemente a través del imán, cuando un imán es partido a la mitad cada una de las piezas resultantes es un imán más pequeño. Aunque se dice que un imán tiene un polo norte y un polo sur, estos dos polos no pueden separarse el uno del otro. Un monopolo -si tal cosa existe- sería una nueva clase fundamentalmente diferente de objeto magnético. Actuaría como un polo norte aislado, no atado a un polo sur, o viceversa. Los monopolos llevarían "carga magnética" análoga a la carga eléctrica. A pesar de búsquedas sistemáticas a partir de 1931 (como la de 2006), nunca han sido observadas, y muy bien podrían no existir.(ref). Milton menciona algunos eventos no concluyentes (p.60) y aún concluye que "no ha sobrevivido en absoluto ninguna evidencia de monopolos magnéticos".
conclusion de la practica
Al colocarle un hilo a un clip y acercarlo al imán este ejerce una fuerza de atracción sobre elmismo, porque esta dentro del campo magnetico y se forman las líneas de fuerza debido a que el imán siempre esta atrayendo hacia el mismo punto por lo que se puede calcular el angulo de inclinacion de las lineas de fuerza que pueden ser de hasta 180 ° dependiendo de como se mueva el hilo que representa dicha linea.
y aldejar limaduras de hierro en un espacio ya sea cartulinas u hojas esta se distribuye en todo el espacio donde lo pueden hacer menos en el cuerpo del imán debido al campo magnetico del mismo y se acumula una mayor cantidad fuera del cuerpo del iman porque ahi es donde se encuentra la fuerza de atraccion de sus polos (campo magnetico) y entre mas espacion se ocupe menor será la fuerza.
y aldejar limaduras de hierro en un espacio ya sea cartulinas u hojas esta se distribuye en todo el espacio donde lo pueden hacer menos en el cuerpo del imán debido al campo magnetico del mismo y se acumula una mayor cantidad fuera del cuerpo del iman porque ahi es donde se encuentra la fuerza de atraccion de sus polos (campo magnetico) y entre mas espacion se ocupe menor será la fuerza.
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