La fotosíntesis. Una reacción química en la naturaleza

EXPERIMENTO FÍSICO: CDs QUE LEVITAN

Este experimento utiliza uno de los tipos de fuerzas que rigen el universo, las más poderosas y  pueden formar campos sumamente intensos. Estamos hablando de las fuerzas electromagnéticas.

En un principio se pensaba que existían tanto fuerzas eléctricas como fuerzas magnéticas. Sin embargo, Einstein demostró que ambos fenómenos son producto del mismo origen y que por tanto no pueden ser separadas, así que comenzaron a estudiarse como una misma fuerza: la fuerza electromagnética.

Asociada a cada corriente eléctrica, que puede considerarse como una onda que se propaga, existe una onda que corre en el mismo sentido y de forma perpendicular a esta, las ondas magnéticas. Si se hace que una corriente eléctrica gire en “círculos” en un mismo sentido, las ondas magnéticas comienzan a sumarse en lugar de restarse y lo que se logra es un campo magnético. Mientras más vueltas se den a un núcleo ferromagnético, más líneas se sumarán al campo magnético y éste se vuelve más intenso. Este es el principio de todos los electroimanes.

Los campos eléctricos son muchísimo más intensos que los magnéticos, pero estos también pueden llegar a ser muy intentos. De hecho un campo magnético producido por un pequeño electroimán con una batería de apenas unos 9 voltios es capaz de sobreponerse a todo el campo gravitatorio del planeta Tierra. Asimismo, los campos eléctricos son mucho más intensos.

Mediante unos imanes pretenderemos suspender dos CDs de tal manera que leviten y giren sobre su propio eje. Para ello, lo primero que habría que notar es que necesitaremos vencer la fuerza de la gravedad que buscará atraer los imanes hacia el suelo. Los imanes pueden producir un campo magnético lo suficientemente intenso como para vencer todo el campo gravitatorio de la Tierra, es así como realizaremos este experimento.

NECESITAMOS

• Dos CDs junto con una de las cajas que los contienen

• Imanes pequeños y de forma idéntica

• Pegamento

PROCEDIMIENTO

El primer paso será identificar los polos de cada imán. Sin importar cuál sea el polo positivo y cuál el negativo, lo único que importa es que logremos identificar qué polos se atraen y qué polos se repelen. Si todos los imanes en cierta posición se repelen, entonces todos tienen la misma carga sin importar cuál sea. Esto es lo que buscamos, ya que esta fuerza, producto de cargas iguales, las cargas iguales se repelen y  las cargas contrarias se atraen, son las que le darán ese impulso a los CDs necesario para hacerles levitar.

Una vez que tengamos bien identificados todos los polos con cargas iguales comenzaremos a pegar los imanes en los CDs. Es importante que nos aseguremos que todos los imanes se encuentren orientados hacia la misma carga para que se produzca la repulsión y nunca una atracción. Colocaremos los imanes en hilera en los extremos del CD.

Una vez que estén los todos los CDs con los imanes, tomaremos la caja que los contenía y cortaremos el tubo de plástico de manera que queden unos 5 cm, incluso un poco menos pero no demasiado pequeño o los CDs no podrán mantenerse en el mismo lugar ya que uno se caerá. Una vez hecho esto, se coloca el primer CD en la caja con los imanes viendo hacia arriba. El segundo CD se coloca con los imanes viendo hacia abajo y lo que deberíamos observar es que el CD de arriba queda suspendido en el aire sin poder tocar los otros imanes. En este punto entonces podemos hacer girar el CD y debería de girar por un buen rato ya que la fricción que pudiese ejercer el tubo plástico debería ser muy pequeña dada la reducida área de contacto.

EXPLICACIÓN

Como ya se estableció antes, los campos magnéticos son muy intensos. La fuerza electromagnética es bastante fuerte y suele sobreponerse a otros tipos de fuerzas presentes en el universo. 

Lo anterior explica que ni siquiera la Tierra con toda su masa puede generar un campo magnético suficientemente intenso como para vencer una serie de pequeños imanes. Dado que la fuerza no es suficiente, entonces los imanes obligan a los CDs a levitar, debido a las cargas iguales de los imanes. Es así, como logramos que nuestros CDs floten.

ANTONIO J.G.G.