Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA de América)
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL E.A.P. ING. TEXTIL Y CONFECCIONES
Laboratorio de Fisica III Práctica Nº 7
TEMA:
CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE- COMPONENTE HORIZONTAL
Profesor: Lic. Julio Espinoza Vilca. Integrantes: Cáceres Espinoza, José Antonio Guerra Estela, Jesús Manuel. Huacho Quispe, Sara Pineda Vinces, Cristina Carmen. Blademir
Fecha de realización: 1 de junio el 2013 Fecha de entrega: 8 de junio el 2013 Turno: Sábados 08:00-10:00 horas
Ciudad Universitaria, Junio del 2013
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Tabla de contenido
1 Objetivos ................................................................................................................................... 3 2 Procedimiento .......................................................................................................................... 3 2.1 Tabla 1 ............................................................................................................................... 3 2.2 Tabla 2 ............................................................................................................................... 3 3 Cuestionario ............................................................................................................................. 3 CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 6 RECOMENDACIONES ............................................................................................................... 7 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 8
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CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE- COMPONENTE HORIZONTAL 1 Objetivos Determinar las características del campo magnético de la tierra. Determinar la componente horizontal del campo magnético terrestre en el laboratorio. Analizar el comportamiento de una barra magnética en un campo magnético.
2 Procedimiento 2.1 Tabla 1 MASA M(kg)
LONGITUD a (m)
2.2 Tabla 2 Nº DE MEDICIONES Nº DE OSCILACIONES TIEMPO: t(s) PERIODO: T(s) L(m)=
ANCHO b (m)
1
MOMENTO DE INERCIA I (
2
3
4
5
10 10 10 10 10 9,06 8,53 8,84 8,47 9,35 0,906 0,853 0,884 0,847 0,935 T(s)=
0,885 4,2358*100,0561 Bh= 5
0,055 d(m)=
3 Cuestionario 1.- ¿Qué fuentes de error considera usted que han afectado a los resultados que ha obtenido? Hay que tener en cuenta que durante la medición, existen factores de error que pudieron haber alterado los resultados, algunos de estos factores pudieron ser: La temperatura en el curso, el estado del imán, influencia de otros campos magnéticos, errores instrumentales, entre otros. Una fuente de error común en los cálculos es el de la medición de longitudes, sabemos que siempre hay un error de lectura mínima debido a los instrumentos de medición otro tipo de error que consideramos son los errores aleatorios que básicamente son originados por la interacción del medio ambiente y el sistema, también podemos considerar que debido al campo 3
magnético terrestre fue introducido un error por la intensidad de este y que provoca variación en el cálculo del campo magnético de la barra. La forma de cómo podamos evitar los errores que se introducen en los cálculos es haciendo todos los procedimientos de forma organizada y ordenada y también haciendo varias medidas para sacar un promedio que sería el valor más cercano al real. 2.- Grafique la línea de fuerza de la barra magnética, señalando la posición de los polos magnéticos y las distancias L y d. 3.- ¿Cuáles son las características del campo magnético terrestre? Una de sus principales características es que está al revés que el eje de la tierra, es decir. El polo sur está cerca del norte geográfico. Y el polo norte está cerca del polo sur geográfico. Hay dos puntos en donde las líneas de fuerza son verticales. Éstos son los polos magnéticos, si el dipolo está centrado en la Tierra éstos están a 180º el uno del otro. Los polos magnéticos de la Tierra están separados de los polos geográficos por alrededor de 18º. El Polo Norte está en las islas del norte de Canadá; el Polo Sur en la Antártida al sur de Tasmania. La intensidad del campo es, aproximadamente, de 0,6 gauss en los polos magnéticos y 0,3 gauss en el ecuador magnético. A grandes distancias el viento solar afecta la estructura dipolar del campo magnético. En el lado que mira hacia el Sol las líneas de fuerza se comprimen hacia la Tierra, mientras que en el lado opuesto son empujadas en dirección contraria al Sol formando una larga cola. Una de las características que hace que este campo sea de especial interés es su carácter grabador. Las rocas tienen la capacidad de almacenar la información del campo magnético terrestre existente en la época de formación de las mismas. Por tanto, si analizamos el campo magnético registrado en una roca de hace doscientos millones de años, podemos obtener las características del campo magnético de la Tierra de hace doscientos millones de años. Al estudio del campo magnético en el pasado a través de registros pétreos se le conoce como 'paleomagnetismo', y si ese estudio se restringe sólo a material pétreo usado en la construcción de hornos, termas, hogares y demás estructuras arqueológicas, se le denomina 'arqueo magnetismo'. El campo magnético es un escudo que protege la tierra del viento solar y las radiaciones cósmicas. Sin este escudo la tierra seria blanco directo de estas radiaciones y posiblemente no sería posible la vida en la tierra, este escudo por 4
una parte desvía una gran parte de estas radiaciones que siguen su trayectoria sin tocar a la tierra, y una parte que si penetra es captada en el campo magnético y evita que toque la superficie y es llevada a los polos donde es en parte disipada entre otros fenómenos, por el efecto de las Aurora Boreales. 4.- ¿Cuál es el comportamiento de una barra magnética dentro de un campo magnético? La presencia de un campo magnético rodeando una barra imanada de hierro puede observarse por la dispersión de pequeñas partículas de hierro espolvoreadas sobre una hoja de papel localizada encima de la barra de hierro. La barra imanada posee dos polos magnéticos, y las líneas de campo magnético salen de un polo y entran en el otro como podemos ver en la imagen que el campo magnético generado por un imán condiciona la dirección del norte magnético de los imanes pequeños por la interacción del campo magnético En general, el magnetismo presenta una naturaleza dipolar, no habiéndose descubierto ningún monopolio magnético. Siempre hay dos polos magnéticos o centros del campo magnético, separados una distancia determinada, y este comportamiento dipolar se extiende hasta los pequeños dipolos magnéticos encontrados en algunos átomos. 5.- ¿En qué lugar de la tierra los componentes horizontal y vertical del campo magnético terrestre son máximo? ¿Por qué? Explique gráficamente. Hay dos puntos en donde las líneas de fuerza son verticales. Éstos son los polos magnéticos, si el dipolo está centrado en la Tierra éstos están a 180º el uno del otro. Los polos magnéticos de la Tierra están separados de los polos geográficos por alrededor de 18º. El Polo Norte está en las islas del norte de Canadá; el Polo Sur en la Antártida al sur de Tasmania. La intensidad del campo es, aproximadamente, de 0,6 gauss en los polos magnéticos y 0,3 gauss en el ecuador magnético. Actualmente, el campo magnético de la Tierra se aparta algo de un dipolo. El campo cambia con el tiempo, fenómeno conocido como la variación secular. Una parte importante de la variación secular es la deriva hacia el oeste, consiste en un movimiento hacia el oeste de las concavidades v convexidades características de un campo no dipolar así como el de los propios polos magnéticos. Esta es la razón por la que al campo magnético siempre se le añade una fecha. El movimiento en relación con la superficie de la Tierra es tal que las características del campo podrían circundar la Tierra en unos pocos miles de años. La deriva hacia el oeste, no obstante, no es toda la variación secular; los caracteres del campo cambian su forma tanto como sus localizaciones. Por último, la variación secular es un fenómeno mundial. 5
CONCLUSIONES
Se determinaron las características del campo magnético terrestre. Se determinó con éxito la componente horizontal del campo magnético en el laboratorio. Se analizó el comportamiento de las barras magnéticas en un campo eléctrico. Se aprendió el uso adecuado de las brújulas y sus aplicaciones para estos experimentos.
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RECOMENDACIONES
Evitar toda corriente de aire y trabajar a una temperatura constante.
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BIBLIOGRAFÍA
Guía de Laboratorio de Física III
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