Video: medición de g con péndulo simple.

Desde el canal de videos de DarthVectorLabs me encontré con dos agradables sorpresas: 1) un estilo muy original y entusiasta para dar una explicación de experimentos de física, 2) una buena y usual actividad para el laboratorio de mecánica: la medición de la aceleración en caída libre por medio de un péndulo simple.



Comentarios del video:

1) Medir 10 veces la longitud de la cuerda, buen, es una medida de precaución exagerada. En realidad se hace para mostrar el análisis en el error de la medida, en especial el error fraccional, el cual es dato muy útil al reportar cualquier experimento.

2) Efectivamente, como se menciona en el video, medir con el cronometro un solo periodo es mala idea. Es mucho mejor dejar que el péndulo oscile para completar el periodo 5 o 10 veces (en el video lo hacen 100 veces). El tiempo que marque el cronometro se divide por las veces que lo dejamos oscilar; esta división no causa un incremento en el error de la medida. Al contrario, dejar oscilar varias veces el péndulo disminuye el error, pues la variación de registrar el dato del tiempo decrece.

3) Una buena precaución es la de mantener el ángulo entre la cuerda y la vertical menor 12 grados, para asegurar que el movimiento pendular sea simple, lo cual asegura que se utilizaran ecuaciones de trabajo simples y fáciles de manejar (especialmente para niveles introductorios de física). Esto se logra con amplitudes de oscilación pequeñas. Hacer este experimento con oscilaciones grandes, y usar análisis teóricos más complicados no conlleva a una mejor medida de la aceleración gravitacional g.

4) Lástima que en el video no se muestra el análisis en el error en el cálculo de aceleración gravitacional g. Lo cual si es obligatorio en una clase universitaria. Bueno se les queda de tarea chicos ;)

Preguntas para pensar:

1) Si el objeto del péndulo simple gira sobre sí mismo, debido a que la cuerda esta torcida. ¿tal giro afecta al periodo del péndulo?

2) Con el tiempo, en el péndulo la amplitud decrece péndulo. ¿Esta disminución en la amplitud afecta el periodo de oscilación?

Links relacionados:


Video: balanza y bomba de vacio para mostrar el principio de Arquímedes

Se colocan dos objetos de igual densidad en una balanza, así en la escala se observa que tienen la misma masa. Luego con una bomba mecánica se evacua el aire del alrededor. Entonces… Mira el video



Explicación: El aire también manifiesta un empuje de los objetos, pues el aire es un fluido y todos los fluidos pueden presentar el efecto llamado “principio de Arquímedes“. El objeto más grande desplaza más aire, este en realidad tiene más masa, pero también un poco más de empuje de flotación.

Esta linda demostración nos muestra un experimento más sobre el principio de Arquímedes. Los cursos de física donde no se cuenta con el material o el tiempo para hacer esta demostración se beneficiaran mucho con el video. Ese es la importancia de hacer videos de demostraciones físicas, ponerlas a disposición en Internet para poder compartir entre todos el conocimiento.


Preguntas para pensar:
¿Este experimento se puede hacer con cualquier otro material sólido?
¿Se puede hacer esta demostración experimental con una balanza y una pecera con agua?
¿Cómo te beneficias de los experimentos videograbados disponibles en Internet?

Enlaces de interés:
  


10 principios de educación a distancia. Video y Comentarios

Este buen video es un resumen teórico, a juicio de los autores, de los elementos que conforman la educación a distancia. A continuación del video resumo y comento algunas de estas ideas




A) Sobre los principios sobre instructor.
1) El instructor debe ser claro. Esto es esencial para cualquier actividad relacionada con la comunicación, independiente del medio.
2) El instructor debe ser competente pedagoga y técnicamente. Efectivamente, el instructor debe manejar sus herramientas adecuadamente (gis, computadora, lo que utilice o le pida el colegio que emplee). Además, claro es que ser experto en un tema no garantiza saberlo explicar adecuadamente a otros, por ello no todos pueden ser instructores.
3) El instructor debe ser capaz de propiciar interacción, motivación y comunicación entre estudiantes e instructor, y tal vez con otros miembros de la comunidad educativa

B) De los estudiantes se esperan los siguientes principios
1) El estudiante debe autoregularse. Es decir saber organizar su tiempo para realizar sus actividades.
2) El estudiante debe contar con acceso a Internet. Es muy claro que esa es la herramienta en la educación a distancia actual.
3) El estudiante debe contar con habilidades tecnológicas
4) El estudiante debe contar con cierta independencia del profesor. Se espera que los estudiantes sean propositivos, inquietos, que experimenten por su cuenta.

C) Sobre los medios y los materiales
1) Se espera que los medios estén supeditados a los objetivos pedagógicos. Por ejemplo, si se va usar una película para ilustrar un punto de la clase, pues se usan las escenas principales que más lo represente, es innecesario presentar toda la película. La misma idea se aplica a todos los medios.
2) Los medios deben ser atractivos, interactivos y reutilizables. Creo que es muy claro que la Web 2.0 cumple con estas ideas.

D) De la institución (colegio, escuela, universidad, etc.)
1) La institución debe contar con la infraestructura y apoyo económico
2) La institución debe contar con el personal de apoyo al instructor. La idea es disminuir la carga de trabajo al instructor, pues puede no ser experto en todas las áreas de la construcción de materiales didácticos, por ello es buena idea contar con una plataforma sencilla o/y el apoyo de otros expertos.

Ahora la pregunta importante. ¿los blogs educativos pueden cumplir con todos estos puntos? ¿En cuales se pueden ver más débiles?
Déjanos un comentario y haz valer tu voz.

Infografía: Cómo las redes sociales se usan en las escuelas

Esta imagen resume muchos datos notables de los cambios de la educación provocados por las nuevas herramientas de Internet. Así las profesores de ciencias naturales y las matemáticas usan poco estas herramientas en comparación con los profesores humanidades y ciencias sociales. En cuento edades, poca diferencias hay entre el uso de redes sociales entre profesores novatos y los profes. veteranos. Los medios más usados por los maestros para comunicarse con sus alumnos son: 1) You-tube, 2) Facebook, y 3) Twitter. Sin embargo, las cifras mostradas destacan que apenas se usan estas herramientas con fines educativos.


Esta información la completaremos con nuestras propias estadísticas para realizar reportes formales del uso de la Web 2.0 para mejorar la educación.

¿Se usan estas herramientas en tus clases? ¿Cómo intentan inovar los profesores tu escuela?

Los créditos de la imagen se encuentran en la parte inferior de la misma.

100 años de superconductividad recién cumpliditos

El 8 de abril se cumplió el 100vo aniversario del descubrimiento de la superconductividad por Heike Kamerlingh Onnes. En un superconductor los electrones fluyen sin la oposición de la resistencia eléctrica.
Además del interés científico fundamental, los superconductores son utilizados para fabricar poderosos imanes, por ejemplo para máquinas medicas de NMR (Resonancia Magética Nuclear). Mientras que en otras aplicaciones prometedoras incluyen transmisión de potencia sin perdidas, dispositivos altamente sensibles para medir campos magnéticos, entre otras.

Trabajando en su laboratorio en la Universidad de Leiden el 8 de abril de 1911, Heike experimentaba con la resistencia eléctrica del mercurio (Hg) a bajas temperaturas. En su bitácora, él anotó que a 3 k (-270°C), ‘Kwik nagenoeg nul’, que en español significa: la resistencia del mercurio se reduce a “prácticamente cero”.

Este descubrimiento a tan baja temperatura fue logrado por el previo trabajo de Kamerlingh Onnes de licuafacción del helio (He) a 4.22 K. Lo cual proveyó los medios para enfriar materiales a temperaturas extremadamente bajas. Por estas investigaciones criogenícas Kamerlingh Onnes recibió el premio Nobel de física en 1913.

Cuando se descubrió la superconductividad, ciertamente era complicada su observación. Algunos científicos creían que esas bajas temperaturas la resistencia debería aumentar hasta el infinito, mientras que otros pensaban que gradualmente disminuiría, como sucede para ciertos materiales. 

Sin embargo, la superconductividda no es una nueva forma de resistencia eléctrica clásica, pues es un estado termodinámico independiente por sí mismo, sus propiedades no pueden ser explicadas solamente por la física clásica. De hecho, fue hasta 1957, que Bardeen, Cooper y Schrieffer dieron una teoría cuántica que explica la superconductividad de materiales como el mercurio.

Con todo, la investigación de la superconductividad continuo. En 1987, los llamados superconductores de alta temperatura se descubrieron. Estos materiales alcanzan el estado superconductor a temperaturas donde es innecesario usar helio líquido. Curiosamente, el mercurio tiene un rol fundamental también en esta área: El superconductor conocido con la más alta temperatura (135 K) a presión estándar es HgBa2Ca2Cu3Ox

El origen de la superconductividad en estos nuevos materiales es diferente a la de los primeros superconductores, y es poco entendida. Por lo cual el descubrimiento Kamerlingh Onnes es del todo importante en nuestros tiempos.

Lecturas adicionales y de libre acceso:
ResearchBlogging.org van Delft, D., & Kes, P. (2010). The discovery of superconductivity Physics Today, 63 (9) DOI: 10.1063/1.3490499




Enlaces relacionados
Cómo funcionan los superconductores

Tren atrapado en un riel superconductor
Video: el principio de un motor superconductor

Créditos de las fotos:
Heike Kamerlingh Onnes (foto del Museo Boerhaave)

¿Qué tan malo es usar photoshop en la ciencia? Video

Pues parece que para la astronomía es una practica común usar el “photoshpeado” como herramienta científica. Lo cual es correcto cuando se hace con un criterio imparcial, y se da información de que se realizó a las imagenes. Pocas veces he visto que lo mencionen, por cierto; por ello me gusta este video pues muestra todo el trabajo que requeriré dejar las imágenes de un telescopio para que esten lista para una revista o para robar el aliento de los espectadores.



El video se realizó con un programa que automáticamente toma una imagen de la pantalla de la computadora, después se hace una simple edición, de modo que muchas horas de trabajo se muestran en unos minutos.

Los chicos que realizaron este video: HubbleSiteChannel, comentan de su video que las imágenes del Hubble no nacen, se hacen. Muchas imágenes de diferentes cámaras deben ser compaginadas, limpiadas, se les da color (falso) para resaltar las características que los ojos se perderían en una imagen blanco y negro.

Se puede aprender del proceso de acondicionamiento de imágenes en el sitio del Hubble.

Tal vez algun de nuestros lectores sea diseñador gráfico y se de cuenta que tiene una vena de ciencia con este video ;), o que un cientifico tiene también que aprender sobre diseño gráfico :D.

Enlaces relacionados:



10 Principios de enseñanza, reinterpretados y explicados

Desde su cuenta en Twitter Christine Corbett Moran nos presento sus 10 principios de enseñanza (escritos en ingles), los cuales me parecieron interesantes de compartir en español y de reinterpretar (explicar), pues de cierto que necesitan una explicación :)

1.Estar junto con tus estudiantes. Yo interpreto esto como hacer empatía con los estudiantes, lo cual no significa hacerse el simpático. Más bien, entender sus problemas para aprender, sin con ello signifique bajar el nivel académico o ser paternalista.

2.Admitir cuando no sabes. Cuidado con mostrarte como un ignorante (evita exagerar), cuando no sepas responder una pregunta o un tema, admítelo y busca la mejor respuesta después.

3.Admitir cuando estas equivocado. Esta bien admitir los errores, y mejor cuando eres cuidadoso para evitarlos. En caso de cometer un error, da las gracias a quien te lo señaló,  corrige y sigue adelante, si te centras en el error lo magnificas. Como un corredor que tiene un tropiezo, tienes que seguir con tu trote y no detenerte a buscar la piedra con la que tropiezas.

4.Manter tus promesas. Si prometes subir una calificación, realizar una revisión de calificaciones entregar material adicional pues hazlo a tiempo, o evita prometer de más.

5.Nunca tener favoritismos (poner atención al genero, condición social, raza y otras pre-concepciones). A veces nos sentimos más identificados con un estudiante que con otro; si es muy evidente nuestra aversión hacia alguien, o viceversa que tenemos un alumno o alumnos consentidos crearemos un mal ambiente en el curso. Por ejemplo, pueden existir represalias sociales de los estudiantes hacia los consentidos, o estos consentidos pueden pensar que tendrán buena calificación independientemente de su desempeño, pues tienen el favor del profesor. Lo mejor es evitar ser obvios hacia nuestra inclinación hacia ciertas personas, lo mejor es ser imparcial.

6.Apoyate en el material didáctico adicional. A Cristine le costo trabajo explicar este punto, y a mi también. Se supone que algunas preguntas pueden ser respondidas con el trabajo fuera del aula. Yo lo entiendo como dar indicaciones de usar otras fuentes de información extra clase, pueden ser las notas que pondrás en la Intenet, la biblioteca, puede ser una asesoria, una charla corta en los pasillos, etc.

7.Trabaja tan duro como pides a tus estudiantes. Este es un principio básico del buen liderazgo. Pues si pides a tus estudiantes que sean organizados y limpios al entregar un trabajo, tú tienes que mostrarte organizado y limpio en los trabajos que haces. Si tu das un mal ejemplo, no puedes pedirles ser mejores a tus alumnos.

8.Incluso cuando no sea cierto, piensa que si ellos no entienden, es tu falla. Aquí Cristine se auto flagela. Yo suavizaré un poco más su comentario. Siempre puedes hacer algo más para que más estudiantes te entiendan mejor y más rápido. Buscar ejemplos que les impacten o que sean más significativos a sus vidas personales, usar una notación más clara, hablar con más propiedad (o no), tener mejor dicción, dejar tareas mejor estructuras, controlar mejor los tiempos de los temas y cargas de trabajo, hay muchas cosas que se pueden hacer para mejorar una clase, hay que buscarlas y experimentar.

9.La pelea es humano contra matemática (o el tema que enseñes), no humano contra humano.
Excelente consejo de Cristine, hay que enfocar a los estudiantes que combatan a la ignorancia. En muchas clases se ve al profesor como el “malo de la película”, el profesor puede redirigir esa mala actitud hacia otro personaje: la ignorancia. Con esta forma de pensar todos ganamos: alumnos y estudiantes.

10.En caso de que no te diviertas, algo estas haciendo mal. Sin importar en que trabajo estés debes divertirte, y como profesor lo mejor es disfrutar las diferentes características de la docencia.

Christine Corbettes es original al enviar estos consejos a través de Twiter, son lindos pensamientos, y más útiles pueden ser si les ponemos ejemplos claros de como se aplican en nuestros cursos. En lo personal, lo que más me ha servido como docente es compartir con otros profesores experiencias buenas y malas. De ese modo cada quien escogerá la que más le acomode y funcione. Esa es mi tarea en los próximos posts.

Enlaces realcionados:

Por nacionalidad, ¿Cuantas patentes se otorgaron a México en el 2009?

En el año 2009, a México se le dieron 10,440 patentes, de las cuales 197 fueron para mexicanos, 5,483 para estadounidenses, 899 para alemanes, y el resto se repartió en otras nacionales.

Alarmante que tan pocas patentes logren los mexicanos, pues carecemos una cultura y organización para obtener esta garantía comercial. De cierto es que existen otras formas de protección de productos intelectuales (derechos de autor, y secreto industria, por ejemplo), además de que el tramite de obtención de patente es largo y engorroso, por lo cual únicamente es conveniente cuando se cuenta con un cliente claro para vender el producto. No obstante, la obtención de patentes se considera como un indicador de producción de tecnología.

Para los institutos y centros que deseen obtener patentes, mejor que tenga una oficina descentralizada.

Para los centros que deseen obtener dinero de la iniciativa privada, pues mejor que exploren otras opciones de protección en sus productos.

¿Quien fue el primer “científico loco” de las películas?

En 1927, el actor alemán Friederich Rudolf Klein-Rogge interpreto C.A Rotwang, el científico de cabello blanco alborotado, ojos saltones y actitud delirante, mismo que construyo al robot humanoide Maria, en la película de Metropolis de Fritz Lang.

Desde 1927 tenemos ese estereotipo tan repetido de científico loco. Antes de esa fecha pocos sabían de la figura de inventor o científico como tal, el cine le dio popularidad al personaje de “científico loco” y después de la primer guerras mundial la de científico, pues en los documentales de la época se le daba importancia al desarrollo tecnológico y a sus trabajadores. Gracias al cine de cientificos locos hay gente que se intereso por la ciencia.

Edison, sin considerarse un “científico loco” o similar, fue una figura mediática muy importante de su época y región de E.U. Sin embargo, hoy se le considera más un buen administrador y hombre de negocios tecnológicos que un científico de fundamentos.

En la literatura, Vicktor Frankenstein no es considerarado un "cientifico loco", tal vez si un inventor irresponsable, quien paga su pecado al sobrepasar los limites naturales

Pero ¿cual es tu "científico loco favorito"?  (sin contar a tus profesores) Aquí algunas fotos, ¿sabrás el nombre de ellos?



Video: Explicación del incidente de la planta nuclear de Fukushima



En los últimos meses, son muchos los medios que han tratado el tema de las plantas nucleares y sus peligros; pues a raíz de terremoto en Japón y el daño en sus plantas nucleares se ha levantado la alarma.

Los medios masivos mexicanos también han buscado cubrir la noticia. Sin embargo, cada uno tiene un estilo y recursos diferentes para hacerlo.

El Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM cuenta con especialistas en el tema por lo cual han sido muy solicitados para entrevistas, bien por ellos por explicar a la población. Más aún, el ICN-UNAM tiene su propio departamento de divulgación de la ciencia, descentralizado del gigantesco aparato que es la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de esta misma casa de estudios. La independencia del ICN le ha permitido generar sus propios contenidos y difundirlos en todos los canales de comunicación.

Esto es notable, pues sus científicos pueden tener un mayor impacto en la sociedad y sus colegas por medio de esta promoción. Esperemos que otras instancias empiecen a tener su propio departamento de divulgación y comunicación de la ciencia, de otro modo, se quedaran en el anonimato.

Cómo hacer experimentos cooperativos con Google docs

Actualmente buscamos que nuestros estudiantes sean más comunicativos, incluso que comportan información para lograr un trabajo cooperativo coordinado. Lo cual es especialmente útil en las clases experimentales pues mientras unos estudiantes miden una propiedad, otros miden en otra región; después los estudiantes comparten información e enriquecen sus datos, su criterio (pues le dan un valor de verdad a los datos que les dieron), aprenden que la ciencia es un acto de trabajo conjunto, entre otras cosas.

Hay muchas formas de lograr esta actividad. Pero Scott Bonham de la Universidad de Kentuchy nos muestra un ejemplo sencillo por medio de la hoja de cálculo de Google docs. Le pidió a sus estudiantes que ejecutaran un experimento de óptica en espejos curvos, para ahorrar tiempo cada equipo media a cierta distancias mientras que otros lo hacían a otras, los datos los registraron en el documento online, previamente acondicionado por el profesor, de modo que todos podían ver como se construía un modelo experimental.

Así, teóricamente la distancia focal de los espejos curvos se relaciona con la distancia del objeto y la imagen como:




y la razón de las alturas h con las distancias es



De este modo le dieron sentido a las curvas y a los métodos para lograr justes lineales de las figuras de abajo


Scott afirma que además de ganar tiempo, mostrar una herramienta de trabajo nueva, también siente que puede supervisar más de cerca el trabajo de los estudiantes. Lamentablemente, Google docs no tiene la función de ajuste a una línea recta por lo que se tiene que hacer en un programa alterno :(

Por supuesto, lo mejor es que el profesor controle el documento y de claramente las indicaciones de cómo se llenará el documento colectivamente, de otro modo será un caos el trabajo. 

Los colegios donde el acceso de Internet está garantizado se pueden beneficiar de este modelo de trabajo. Sin embargo, este tipo de rutinas pueden realizarse con una sola computadora (incluso sin internet) donde los estudiantes vacíen sus resultados en una hoja de cálculo como Excel.

Esta clase de experimentos colectivos deben ser un preámbulo para que los estudiantes realicen futuros trabajos experimentales con igual supervisión pero menos guía. De modo que ellos encuentren los modelos teóricos y el significado de sus resultados. Pero eso es algo que cada profesor debe modular en su comunidad educativa.

Fuente:
ResearchBlogging.org Bonham, S. (2011). Whole Class Laboratories with Google Docs The Physics Teacher, 49 (1) DOI: 10.1119/1.3527749

La pregunta de los martes: sonido y luz

¿En alguna circunstancia la velocidad del sonido es mayor que la velocidad de una onda electromagnética?

Déjanos un comentario con tu respuesta, los mejores los mencionaremos. Daremos la respuesta antes del lunes próximo.

¿Se puede correr sobre el agua? Video

Será cierto o falso este video. Unos chicos usan repelente de agua en sus zapatos y una alta velocidad para correr sobre la superficie del agua.



Efectivamente, hay animales que corren sobre el agua, apoyándose en su alta velocidad o a su bajo peso y la tensión superficial. Por ejemplo este lagarto imitando a Jesús


Bien se que se puede practicar el sky sin zapatos sobre el agua, la base de nuevo es la alta velocidad.

Y claro hay líquidos que con respuesta a la velocidad y la presión de la pisada, por lo que efectivamente se puede caminar sobre sus superficie, tal es el caso de la fécula de maíz.


Con todo, las velocidades que alcanzan los chicos para correr sobre el agua, son muy bajas. El agua, no se comporta como fécula de maíz. La tensión superficial no es factor en este caso. Por lo cual, me declaro escéptico de que se pueda correr sobre el agua.

Pero lo más importante es tú opinión, ¿Cómo se puede hacer este truco? ¿Cómo se relaciona la ley de Arquímedes con todos estos videos?

Video: Mala forma de aprender las leyes mecánicas

Este video puede arrancarte una sonrisa, si lo que te gusta es que la gente colisione. O causarte una preocupación si odias ver lastimada a la gente.


El video está mal llamado como “gravity wins”; pues el resultado del choque es el mismo en diferentes condiciones de gravedad, incluso cero. El factor importante de esta experiencia es la conservación de ímpetu o también llamado momentum. 

Permítanme describir la teoría física de este video:

El muchacho tiene una masa M, y la chica una masa m, tal que M >m; M. Para mantener la simplicidad, asumimos que ambos tiene la misma velocidad y opuestas direcciones, antes de la colisión tenemos que el momento es





Después de la colisión:






Dado que el movimiento neto es horizontal, la gravedad es descartada de las ecuaciones. Aplicando la conservación de momento lineal, tenemos:



 


Haciendo el despeje de la velocidad final de la chica:





Pues bien, del video, la velocidad final del chico V_f es muy pequeña y en reversa (negativo en ese marco de referencia); por lo cual el termino derecho de la ecuación es positivo. Además, si M es sustancialmente grande en comparación con m, implica, M/m >1, y que (M-m)/m >1.

Lo que significa que la velocidad final de la chica v_f, después de la colisión es mayor que la inicial v_i. Por ello ella sale disparada en reversa, como se ve al final del video.

Por supuesto, asumimos colisión elástica, pensando que las pelotas de plástico no absorben demasiada energía en el choque.

Por cierto, este tipo de análisis se hacen para analizar daños en choques de autos, y es muy ilustrativo en deportes donde las colisiones son frecuentes: futbol Americano, jockey, luchas en patines (si es que se puede considerar deporte), etc.

Por cierto, esperamos que la chica este bien, después de su dura lección de física.

Como actividad adicional se puede buscar otros videos de You-tube donde colisiones otro objetos y se pueda emplear esta mismas ecuaciones. Seguro encontraras una gran variedad de objetos chocando y descritos por la misma ecuación.

Enlaces relacionados:



Nominan al Tao de la física en el premio Espiral

El premio Espiral es un reconocimiento a los blogs educativos, por lo cual nos sentimos honrados de que este su blog sea tomado en cuenta para este honor.

Si gustan darnos su apoyo, dejen un comentario en el sitio de la nominación, les toma 1 minuto.

Recuerden que este espacio crece gracias a sus comentarios y cuando nos recomiendan con sus amigos, y claro, a sus no tan amigos ;)

Cómo es qué funciona un motor homopolar

Los imanes permanentes de neodimio (Nd_2Fe_14B) son la base para hacer motores homopolares, que son muy atractivos para el público en general. Sin embargo, estos motores apenas si son explicados correctamente por las diferentes fuentes.

H. k. Wong, de la Universidad China de Hong-Kong apela a la tercera ley de Newton para darnos una explicación más completa de los diferentes motores homopolares.

Hay varias configuraciones de motores homopolares, como se pueden ver en la figura. Wong nos explica que la corriente fluye a través del imán, entre los dos puntos de contacto, experimentando una fuerza producida por el campo magnético que lo mueve. Sin embargo, la rotación de un componente no puede ser debida a esta fuerza. De hecho, la fuerza magnética de esta corriente debe estar asociada con la fuerza de reacción ejercida por la corriente en el imán. Siendo este par acción/reacción fuerza internas dentro del imán, no pueden causar un cambio de movimiento en el iman.



La rotación del imán debe ser ocasionada por el circuito externo. El circuito se localiza en el campo magnético del imán. Pero como el campo del disco magnético decae rápidamente con la distancia, necesitamos considerar solamente las partes del circuito externo cercanas a los puntos de contacto con el imán.

En la figura inferior se muestran dos de los muchos modos que se pueden poner en contacto el alambre con el imán del motor homopolar. En estos ejemplos el alambres esta en reposo, mientras el imán rota. Para el caso (a), se considera el punto marcado en rojo cerca del punto de contacto. Mientras que el campo magnético esta en dirección hacia abajo.


Debido a que el campo mágnetico apunta hacia bajo, la corriente I experimenta una fuerza F_I como se muestra en la figura. De acuerdo con la tercera ley de Newton, la corriente ejerce una fuerza de rección sobre el imán, la cual se etiqueta como F_m. Entonces el imán experimenta una torca que produce la rotación en sentido horario (visto desde arriba). El caso de (b) es similar, la corriente en el punto rojo ejerce una fuerza de racción F_m sobre la parte del magneto cerca del punto rojo.

Es muy instructivo pedir a los estudiantes pedirles una explicación de estos motores en base a campos magnético y leyes de Newton. 


Fuente:

ResearchBlogging.org Wong, H. (2009). Motional Mechanisms of Homopolar Motors & Rollers The Physics Teacher, 47 (7) DOI: 10.1119/1.3225512





Enlaces de relacionados:
1) Motor homopolar que funciona con un corazón de alambre de cobre

2) Motores homopolares.




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