Exactas y Naturales
MAGIA PARECE, MAGNETISMO ES.
- Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
- Área de participación: Exactas y Naturales
- Asesor: VERÓNICA PADILLA
- Autor: Maximiliano Carter Vazquez ()
Resumen
“En el fondo, los científicos somos gente con suerte: podemos jugar a lo que queramos durante toda la vida” (Lee Smolin).
El magnetismo es uno de los fenómenos físicos que más nos sorprenden, debido a los efectos de atracción y repulsión que producen los imanes. Sin embargo, cuando estamos pequeños, los movimientos que provocan en el metal, parece más un arte de magia.
Encontramos imanes en nuestra vida de manera cotidiana, más de lo que podemos darnos cuenta, es por eso que es importante entender qué es un imán y su funcionamiento, para descubrir que su funcionamiento aunque parece magia, ciencia es.
Pregunta de Investigación
¿Qué son y cómo funcionan los imanes?Planteamiento del Problema
Todos nos sorprendimos alguna vez de la forma en que los imanes mueven los objetos, sin embargo no todos logramos entender que este movimiento se origina por un fenómeno físico, que solo afecta a los metales.
Comprender que no es magia, y demostrar que la ciencia no es algo misterioso, si no que por el contrario, puede ser simple y entretenido, es nuestro punto de partida, para que jugando logremos demostrar que el movimiento que generan los imanes a metal es gracias al magnetismo.
Antecedentes
Debido a que nuestro experimento se realizará a través de varios medios, entre ellos el agua, es importante definir:
¿Qué es el agua?
El agua es una sustancia donde su molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, es considerada un buen conductor del magnetismo.
Actualmente para todo el mundo es un hecho normal observar a acción de los campos magnéticos en imanes, en propaganda magnéticamente adhesiva, en comportamiento de brújulas, en pequeños objetos que se pegan al refrigerador.
¿Cómo funciona un imán?
Encontramos imanes en la mayoría de los objetos que usamos a diario.
Los altavoces contienen imanes, los armarios, los transformadores, los motores eléctricos e incluso los teléfonos móviles, a los que estamos siempre pegados contienen imanes…
¿Qué es un imán?
Un imán natural es una barra, generalmente recta o con forma de herradura, que tiene dos polos diferenciados, el polo positivo y el polo negativo (o también conocidos como Norte y Sur). Un imán, se caracteriza porque atrae a otros imanes u otros objetos metálicos.
Cuando acercamos un imán a otro imán por uno de sus extremos, puede suceder que estos se atraigan o se repelan, dependiendo de si los acercamos polo positivo con polo negativo (se atraen), polo negativo con polo negativo (se repelen) o polo positivo con polo positivo (se repelen).
Cuando acercamos un imán a un elemento metálico, este es atraído por el imán.
TIPOS DE IMANES
Los imanes pueden ser naturales o artificiales.
Los imanes naturales son los que se encuentran en la naturaleza, y sobre los que el hombre no ha realizado ninguna manipulación o proceso.
Los imanes artificiales, son aquellos que de alguna forma han sido producidos por el hombre, bien fundiendo materiales y permitiendo su enfriamiento bajo un campo magnético o bien haciendo pasar electricidad por él (electroimán)
¿Cómo funciona un imán natural?
Los campos magnéticos son los responsables de la atracción o repulsión entre imanes y se generan por el movimiento de cargas eléctricas, es decir, el movimiento de electrones. Pero esto no quiere decir que para que exista un campo magnético tenga que circular electricidad por el material, ya que los átomos contienen electrones girando a su alrededor y sobre sí mismos (spin), y la electricidad precisamente es producida por el movimiento de electrones.
Un imán natural está formado por magnetita. La magnetita es un mineral compuesto en su mayor parte por óxido ferroso diférrico. Esta molécula, debido al giro de sus electrones alrededor del átomo y debido al giro de los electrones sobre sí mismos, produce un campo magnético.
Lo que realmente caracteriza a la magnetita es que, debido a procesos naturales de fundición del material y posterior enfriamiento en presencia de un campo magnético, las moléculas de óxido ferroso diférrico han quedado alineadas. Al haber quedado alineadas, generan un campo magnético igual a la suma de todos los campos de todas las moléculas, resultando de una magnitud suficiente como para atraer o repeler a otros imanes (Ley de Culomb).
Otros minerales que no estén compuestos de magnetita, aunque puedan contener óxido ferroso diférrico, no se atraen entre sí debido a que las moléculas no están alineadas y los campos producidos por cada una de ellas se anulan los unos con los otros o simplemente dan lugar a un campo magnético tan pequeño que no es capaz de producir una fuerza apreciable sobre otro objeto.
¿Qué es el magnetismo?
El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes.
Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético
¿La tierra es magnética?
La Tierra se comporta como un gigantesco imán, por lo tanto la Tierra es magnética. Esto se debe a que su núcleo es de hierro no sólido. Y además posee una atmósfera que la rodea en la que se generan corrientes magnéticas.
Así, la Tierra tiene unos polos magnéticos. Su polo sur magnético está situado cerca del polo norte geográfico y el norte magnético está cerca del polo sur geográfico.
¿El sol es un imán?
El Sol es una gigantesca bola de gas y es la estrella del sistema solar. El sol se comporta como un grandísimo imán, ya que tiene campo magnético.
Objetivo
Dar a conocer qué son y cómo funcionan los imanes, demostrando la presencia del magnetismo en su funcionamiento
Justificación
Los niños y las niñas necesitamos investigar el mundo que nos rodea para poder comprenderlo y para ello elaboramos nuestras propias teorías.
Cuando observamos los imanes mover objetos, siempre nos sorprendemos. Nosotros quisimos investigar por qué es que los imanes mueven los metales y saber qué hay detrás de la magia que parece.
Hipótesis
Si los imanes funcionan gracias al magnetismo, entonces atraerán la limadura de hierro a través del agua y el cristal.
METODOLOGÍA
Realizamos una revisión documental para conocer qué es un imán, el magnetismo y cómo funcionan sobre los metales; a través de la consulta de libros en torno al magnetismo.
Para dicha revisión, visitamos la Biblioteca Central, de la Universidad Nacional Autónoma de México, en Ciudad Universitaria; así como diversas fuentes electrónicas de consulta.
Una vez que conocimos qué es un imán y qué es el magnetismo, realizamos un experimento para demostrar su existencia.
Método (materiales y procedimiento)
Materiales:
- Imanes grandes
- Vaso de precipitados
- Matraz
- Corcho
- Embudo
- Espátula
- Varilla de vidrio
- Agua
- Limadura de hierro
Colorante vegetal líquido
Procedimiento:
Nuestro experimento siguió los siguientes pasos:
- Colocamos el embudo sobre la boca del matraz y con ayuda de nuestra maestra, agua en un matraz o vaso de precipitados.
- Con ayuda de la espátula vertimos un poco de limadura de hierro en el interior del matraz.
- Agregamos unas gotas de colorante vegetal líquido y movimos todo el contenido con la varilla de vidrio.
- Acercamos el imán al matraz y observamos qué sucede; hicimos varios movimientos y observamos qué formas se crearon.
Galería Método
Resultados
RESULTADOS
El imán atrae a la limadura de hierro a través de cristal y el agua, formando diferentes figuras, que nos dejan ver las fuerzas de atracción que produce el magnetismo del imán.
Podemos notar incluso, los campos magnéticos en la forma en que se comporta la limadura de hierro en presencia del imán.
Galería Resultados
Discusión
Conclusiones
Los imanes son cuerpos que atraen el metal, gracias a la fuerza de magnetismo. Como pudimos notarlo en nuestro experimento, la fuerza de atracción que ejerce un imán sobre el metal, en este caso la limadura de hierro, es tan fuerte que puede pasar el agua y el cristal.
Jugando con limaduras de hierro, moviéndolas con el imán a través del matraz pudimos darnos una idea de la forma del campo magnético.
La forma del campo magnético se reconoce aún porque las limaduras de hierro se ven ralentizadas por el agua, lo que permite observar mucho mejor las líneas de campo magnético.
Por lo que hemos aprendido que el movimiento que generan los imanes no es magia, sino la acción del magnetismo.
Bibliografía
- GONZÁLEZ, J. (2012) Conceptos básicos de electricidad y magnetismo. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia.
- BALONE, A. (2014) Cómo funciona un imán. Consultado en:
http://comofunciona.org/como-funciona-un-iman/
- Magnetoterapia. Consultado en:
https://magnetoterapia.info/agua/#que_es_el_agua
- ALVAREZ, L., FIGUEROA T. (2013) El magnetismo y sus funciones. XXIV CONGRESO DE INVESTIGACIÓN Consultado en:
- La ciencia es divertida con imanes. Consultado en:
http://www.feriadelaciencia.org/wp-content/uploads/sites/2/2015/04/90.pdf
- SANTANA, A. (2013) Imanes: ¿Como funcionan? Hablando de Ciencia.
Consultado en:
https://www.hablandodeciencia.com/articulos/2013/03/22/imanes-como-funcionan/
MAGIA PARECE, MAGNETISMO ES.
Summary
Research Question
Problem approach
Background
Objective
Justification
Hypothesis
Method (materials and procedure)
Method Gallery
Results
Results Gallery
Discussion
Conclusions
Bibliography
