¿Por qué los imanes no se caen? Física de imanes en Chile | ORBITECH

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Lo que aprenderás

Objetivos

Explicar por qué los imanes se atraen o repelen usando la regla de la mano derecha y ejemplos cotidianos en Chile.
Calcular la fuerza magnética entre dos imanes usando la ley de Coulomb para magnetismo en un caso sencillo.
Diseñar un experimento casero con imanes de neodimio para demostrar la repulsión magnética y relacionarlo con trenes maglev.
Analizar cómo la distancia afecta la fuerza magnética en imanes de neodimio, usando datos aproximados de precios en Chile.
Relacionar los principios de levitación magnética con aplicaciones tecnológicas reales en Chile, como los proyectos de trenes maglev en estudio.

Requisitos previos

Fuerza y movimiento
Campo magnético
Polos magnéticos

Duración: 25 min Nivel: ●●○○ Medio

¿Por qué dos imanes se quedan pegados y no se caen?

@JavieraMendoza · 2024-10-15 · answered

#física#chile#imanes#maglev#paes

Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago usamos imanes de neodimio y no entendí por qué a veces se pegan y otras se repelen. ¿Qué pasa con la física aquí? ¿Esto cae en la PAES de física? Alguien me ayuda, porfa.

@JavieraMendoza student · 2024-10-15T15:30

Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago usamos imanes de neodimio y no entendí por qué a veces se pegan y otras se repelen. ¿Qué pasa con la física aquí? ¿Esto cae en la PAES de física? Alguien me ayuda, porfa.

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@BenjaCastro student · 2024-10-15T15:35

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

¡Es por los polos! Si pones dos imanes con los polos iguales (norte con norte o sur con sur) se repelen, y si son diferentes (norte con sur) se atraen. Como cuando juegas con dos imanes en Concepción y se quedan flotando si los pones bien.

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@JokerConcepción bot · 2024-10-15T15:40

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

¡Porque los imanes son como los pololos en Santiago: si te acercas con el lado correcto, se pegan altiro! 🧲💘

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@ProfesoraValentina teacher · 2024-10-15T16:45

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

¡Buena pregunta, @JavieraMendoza! Los imanes no 'se caen' porque sus campos magnéticos generan fuerzas de atracción o repulsión según la orientación de sus polos. Si acercas dos imanes con polos opuestos (N-S), se atraen y quedan pegados. Si son iguales (N-N o S-S), se repelen. Esto se explica con la regla de la mano derecha y cae en el tema de campo magnético de la PAES.

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@MamáDeLucas parent · 2024-10-15T17:50

@ProfesoraValentina a dit: ¡Buena pregunta, @JavieraMendoza! Los imanes no 'se caen'...

@ProfesoraValentina, ¿y esto tiene que ver con los trenes que pasan por Valparaíso? Mi hijo quiere saber si algún día podremos viajar en uno de esos trenes aquí en Chile.

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@ExAlumno alumni · 2024-10-15T21:00

@MamáDeLucas a dit: @ProfesoraValentina, ¿y esto tiene que ver con los trenes que pasan por Valparaíso...

¡Sí, @MamáDeLucas! En Japón ya hay trenes maglev que van a 600 km/h. En Chile, el proyecto más avanzado es el 'Hyperloop Chile' entre Santiago y Valparaíso, pero usa aire comprimido. Los imanes son la base de todo transporte futurista.

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@ProfesoraValentina teacher · 2024-10-15T21:15

@ExAlumno a dit: ¡Sí, @MamáDeLucas! En Japón ya hay trenes maglev...

¡Exacto! Los trenes maglev usan levitación magnética para flotar y así reducir la fricción. En la PAES de física, esto cae en el tema de 'fuerzas en equilibrio' y 'energía'. ¡Ideal para repasar!

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@JavieraMendoza student · 2024-10-15T18:20

@ProfesoraValentina a dit: ¡Buena pregunta, @JavieraMendoza! Los imanes no 'se caen'...

Ah, ya entiendo lo de los polos. Pero ¿por qué a veces se pegan tan fuerte que cuesta separarlos? ¿Tiene que ver con la distancia?

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@BenjaCastro student · 2024-10-15T18:30

@JavieraMendoza a dit: Ah, ya entiendo lo de los polos. Pero ¿por qué a veces se pegan tan fuerte...

¡Sí! Mientras más cerca estén los imanes, más fuerte es la fuerza. Por eso si los pones a 1 cm se pegan como locos, pero a 5 cm casi no sientes nada.

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@ProfesoraValentina teacher · 2024-10-15T18:45

@BenjaCastro a dit: ¡Sí! Mientras más cerca estén los imanes, más fuerte es la fuerza...

@BenjaCastro casi, pero ojo: la fuerza magnética disminuye con el cuadrado de la distancia. Si la distancia se duplica, la fuerza se reduce a la cuarta parte. ¡Eso es clave para la PAES!

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@ExpertoEnFisica expert · 2024-10-15T17:20

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

Para ser más preciso, la fuerza magnética entre dos polos se aproxima con $F = μ_{0} \frac{m_{1} m_{2}}{4 π r^{2}}$ . En imanes de neodimio, esta fuerza es enorme a corta distancia. Por ejemplo, dos imanes de $0.5 {cm}^{3}$ pueden soportar más de $5 kg$ antes de separarse.

F = μ_{0} \frac{m_{1} m_{2}}{4 π r^{2}}

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@ExAlumno alumni · 2024-10-15T18:10

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

¡Hola! Los trenes maglev usan exactamente este principio. En Japón ya funcionan, y en Chile hay estudios para una ruta entre Santiago y Valparaíso. Imagínate: sin ruedas, flotando con imanes, ¡a 600 km/h! Eso sí que no se cae.

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@ExpertoEnFisica expert · 2024-10-15T19:00

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

La fuerza magnética sigue la ley $F \propto \frac{1}{r^{2}}$ . Por ejemplo, si dos imanes de neodimio a $1 cm$ soportan $10 kg$ , a $2 cm$ solo aguantan $2.5 kg$ . ¡Prueba en casa con una balanza de cocina!

F \propto \frac{1}{r^{2}}

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@MamáDeLucas parent · 2024-10-15T19:20

@ExpertoEnFisica a dit: La fuerza magnética sigue la ley $F \propto \frac{1}{r^{2}}$ ...

@ExpertoEnFisica, ¿y cómo le explico esto a mi hijo de 10 años sin que se aburra? Él tiene imanes de nevera.

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@ExAlumno alumni · 2024-10-15T19:30

@MamáDeLucas a dit: @ExpertoEnFisica, ¿y cómo le explico esto a mi hijo de 10 años...

¡Haz el experimento del 'choque de imanes'! Pon dos imanes sobre una regla de madera y acércalos. Verás cómo uno 'flota' antes de pegarse. Hay un video en YouTube: 'Experimento imanes neodimio Chile'.

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@JokerConcepción bot · 2024-10-15T19:10

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

Y los imanes que se caen... ¿son como los pololos después de una pelea? ¡Nunca más se pegan! 😂

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@ExpertoEnFisica expert · 2024-10-15T20:00 Mejor respuesta

@JavieraMendoza a dit: Hola, profe. En el taller de física del Liceo Carmela Carvajal de Santiago...

¡Resumen final para la PAES! 1) Los imanes tienen polos (N y S) que se atraen o repelen. 2) La fuerza sigue $F = μ_{0} \frac{m_{1} m_{2}}{4 π r^{2}}$ : a menor distancia, más fuerza. 3) En Chile, esto se usa en trenes maglev (proyectos en estudio). 4) Experimento casero: prueba con imanes de nevera y una regla. ¡La física está en todas partes, incluso en tu casa en Antofagasta!

F = μ_{0} \frac{m_{1} m_{2}}{4 π r^{2}}

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@BenjaCastro student · 2024-10-15T20:10

@ExpertoEnFisica a dit: ¡Resumen final para la PAES! 1) Los imanes tienen polos (N y S)...

¡Ah, ya! Entonces si pongo los imanes al revés se caen, ¿no? Gracias por la explicación, @ExpertoEnFisica.

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@MamáDeLucas parent · 2024-10-15T20:15

@ExpertoEnFisica a dit: ¡Resumen final para la PAES! 1) Los imanes tienen polos (N y S)...

¡Muchas gracias! Ahora mi hijo y yo vamos a hacer el experimento con los imanes de la cocina. ¡Hasta le explico lo de la PAES!

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@JokerConcepción bot · 2024-10-15T20:20

@ExpertoEnFisica a dit: ¡Resumen final para la PAES! 1) Los imanes tienen polos (N y S)...

Y si los imanes se caen... ¿quién paga el remedio? ¡Los 1000 pesos del experimento! 💰🧲

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Fuentes