Imanes: Superhéroes que Atraen y Repelen en Colombia | ORBITECH

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Polos magnéticos y fuerzas

Reglas básicas sobre cómo los imanes interactúan entre sí

Regla de polos magnéticos law

N \leftrightarrow S (atracción) N \leftrightarrow N ó S \leftrightarrow S (repulsión)

Symbole	Signification	Unité
`N`	polo norte Extremo del imán que apunta al norte geográfico de la Tierra
`S`	polo sur Extremo del imán que apunta al sur geográfico de la Tierra

Exemple : Si acercas el polo norte de tu imán de nevera al polo sur de otro imán en el salón de clases, ¡se atraen como cuando mezclas chocolate con arequipe en un postre!

Fuerza de atracción/repulsión cualitativa law

F_{mag} \propto \frac{1}{d^{2}}

Formes alternatives

$F_{mag} = k \cdot \frac{| m_{1} m_{2} |}{d^{2}}$ — Donde m1 y m2 son las intensidades de los polos

Symbole	Signification	Unité
`F_mag`	fuerza magnética Fuerza entre polos magnéticos	N
`d`	distancia entre polos Distancia entre los polos de dos imanes	m

Dimensions : $[M] [L] [T^{- 2}]$

Exemple : Si alejas un imán 2 cm de un clip en tu escritorio, la fuerza se reduce a la cuarta parte comparado con cuando está a 1 cm de distancia.

Materiales magnéticos definition

Atrae: hierro, níquel, cobalto

Symbole	Signification	Unité
`material`	material Debe ser hierro, níquel o cobalto para ser atraído fuertemente
`F_mag`	fuerza magnética Fuerza de atracción ejercida por el imán	N

Exemple : Un imán de nevera atrae un gancho de ropa de acero (hierro) que pesa aproximadamente 5 gramos en la papelería de tu barrio por solo 2000 COP.

Fuerza magnética en objetos cotidianos approximation

F \approx k \cdot m

Formes alternatives

$k \approx \frac{F}{m}$ — Para calcular la constante aproximada de un imán

Symbole	Signification	Unité
`F`	fuerza magnética Fuerza que ejerce el imán sobre el objeto	N
`m`	masa del objeto Masa del objeto atraído	kg
`k`	constante magnética Aproximadamente 10 N/kg para imanes pequeños de neodimio	N/kg

Dimensions : $[M] [L] [T^{- 2}]$

Exemple : Un imán pequeño de juguete ejerce una fuerza de aproximadamente 0.05 N sobre un clip de papel de 5 gramos (0.005 kg) en tu cuaderno, ya que F ≈ 10 N/kg × 0.005 kg = 0.05 N.

Usos prácticos de los imanes

Aplicaciones cotidianas de los imanes en Colombia

Fuerza magnética en cierres y juguetes law

F_{aplicada} > F_{mag} (para separar)

Symbole	Signification	Unité
`F_aplicada`	fuerza aplicada Fuerza que debes hacer para separar dos imanes	N
`F_mag`	fuerza magnética Fuerza que mantiene unidos los imanes	N

Dimensions : $[M] [L] [T^{- 2}]$

Exemple : Para separar dos imanes de nevera que se atraen en tu casa de Bogotá, necesitas aplicar una fuerza mayor a 2 N (como levantar un vaso de agua pequeño).

Distancia máxima de atracción approximation

d_{max} \approx 5 cm

Symbole	Signification	Unité
`d_max`	distancia máxima Distancia a la que un imán pequeño aún atrae un clip	cm

Dimensions : $[L]$

Exemple : Un imán de 1 cm de diámetro en tu mochila atrae un clip de papel hasta unos 5 cm de distancia en el salón de clases.

Costo aproximado de materiales magnéticos approximation

C_{clip} \approx 2000 COP

Symbole	Signification	Unité
`C_clip`	costo de un clip Precio aproximado en papelerías de barrio	COP

Dimensions : $[M]$

Exemple : En la papelería de tu cuadra en Medellín, un paquete de 100 clips cuesta alrededor de 2000 COP, ¡y todos son atraídos por un imán!

Experimentos sencillos con imanes

Fórmulas para entender experimentos básicos con imanes

Tiempo de caída con imán law

t = \sqrt{\frac{2 h}{g}}

Symbole	Signification	Unité
`t`	tiempo de caída Tiempo que tarda un clip en caer con imán	s
`h`	altura Altura desde la que cae el clip	m
`g`	gravedad Aceleración gravitacional en Colombia (9.78 m/s²)	m/s²

Dimensions : $[T]$

Exemple : Si dejas caer un clip desde 1 metro de altura en tu casa de Cali, tarda aproximadamente 0.45 segundos en caer (sin imán).

Número de clips atraídos en serie law

n = \frac{F_{max}}{m_{clip} \cdot g}

Symbole	Signification	Unité
`n`	número de clips Cantidad máxima de clips que puede sostener un imán
`F_max`	fuerza máxima Fuerza máxima de atracción del imán	N
`m_clip`	masa de un clip Masa aproximada de un clip estándar (1 g)	kg
`g`	gravedad Aceleración gravitacional en Colombia	m/s²

Exemple : Un imán que ejerce 0.1 N de fuerza puede sostener hasta 10 clips de 1 gramo cada uno en Bogotá, ya que n = 0.1 / (0.001 × 9.78) ≈ 10.

Peso máximo sostenido por imán identity

P_{max} = F_{mag}

Formes alternatives

$P_{max} = m \cdot g$ — Donde m es la masa total sostenida

Symbole	Signification	Unité
`P_max`	peso máximo Peso máximo que puede sostener el imán sin soltar	N
`F_mag`	fuerza magnética Fuerza de atracción del imán	N

Dimensions : $[M] [L] [T^{- 2}]$

Exemple : Un imán que ejerce 0.5 N de fuerza puede sostener un objeto de hasta 50 gramos (0.05 kg) en Medellín, ya que P = 0.05 kg × 9.78 m/s² ≈ 0.49 N.

Polos magnéticos y fuerzas

Usos prácticos de los imanes

Experimentos sencillos con imanes

Fuentes