Informe 8 de Lab. Fisica III

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL 19.1

Curso: Laboratorio de Física III Profesor: Emilio Medrao Tema: Cam!o ma"etico terrestre Com!oete #ori$otal

Informe de laora!or"o In!e#ran!es: 1. %erb %erbo$o o$o L&!e L&!e$' $' Ed(i Ed(i  ). Meor Meor Prí Príci ci!e' !e' Ed(i Ed(i  N. *. %+am %+am, , %+am %+am, ,'' -il -ilme mer r

. R+bi R+bio o Cam! Cam!os os'' Dai Daiel el /. 0orres 0orres +is!e +is!e'' Narcis Narciso o

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E+,er"en-"a N. /

$% O&'ETIVOS 1. Determiar Determiar las caracterís características ticas del cam!o ma"2tico ma"2tico de la tierra. tierra. ). Determiar Determiar el com!oete com!oete #ori$o #ori$otal tal del cam!o ma"2ti ma"2tico co terrestre terrestre.. *. Aali$ar Aali$ar el com!ortam com!ortamieto ieto de la la barra ma"2tica ma"2tica e + cam!o cam!o ma"2tic ma"2tico. o.

(% MATERIALES 3arra ma"2tica Com!,s ma ma"2tico Ma"et&metro Croometro Calibrador 4erier 3ala$a

So!orte %ilo !a !ara s+ s+s!eder la ba barra ma ma"2tica

)% FUNDAMENTO TEORICO EL CAMPO MAGN*TICO TERRESTRE La e5istecia del cam!o ma"2tico terrestre es + 6e&meo coocido desde #ace m+c#ísimos a7os' a raí$ de 8+e se obser& 8+e si se de:a "irar libremete +a a"+:a imatada ;col",dola de + #ilo' e8+ilibr,dola sobre +a !+ta o #aci2dola 6lotar sobre a"+a + otro lí8+ido<' 2sta se orieta o rieta siem!re e +a direcci& determiada' a!ro5imadamete Norte=S+r' 8+e es la del cam!o ma"2tico terrestre. Se dice 8+e la a!licaci& de esta !ro!iedad de orietaci& de las a"+:as imatadas' 8+e es el !rici!io de las br>:+las' se coocía e C#ia desde alrededor de )*?? a. C.' 8+e 6+e +sado !or Aíbal e )?* a. C.' !or los i@i"os e el si"lo XI d.C.  s+ +so !or los ae"ates e+ro!eos est, doc+metado desde el si"lo XII. Este com!ortamieto de las a"+:as imatadas idica 8+e la 0ierra etera' se"> !ro!+so -illiam Bilbert e 1??' se com!orta como + eorme im, c+os !olos' Norte  S+r' o coicide e5actamete co los !olos "eo"r,6icos !or dode !asa el e:e de rotaci& del !laeta ;Fi"+ra 1/<. M,s adelate eremos c+,les so las !osibles ca+sas del cam!o ma"2tico de la 0ierra  c&mo se com!orta 2ste' !ero !rimero es ecesario eteder c&mo 6+cioa el ma"etismo de las rocas.









EL MAGNETISMO EN LAS ROCAS Desde tiem!os m+ ati"+os se cooce al"+as rocas' como la magnetita la magnetita'' 8+e so imaes at+rales  8+e tiee la !ro!iedad de imatar al"+os otros ob:etos' como a"+:as o barras de #ierro  otros metales. Para eteder 8+2 relaci& "+arda la ma"eti$aci& de estas  otras rocas co el cam!o ma"2tico terrestre' ecesitamos #ablar + !oco acerca de las ca+sas del ma"etismo e "eeral. La 6ísica os dice 8+e las corrietes el2ctricas' 8+e so car"as el2ctricas e moimieto' !rod+ce cam!os ma"2ticos a#ora bie' cada ,tomo de + material tiee !artíc+las car"adas el2ctricamete' 8+e so los electroes 8+e orbita alrededor del >cleo. Cada +o de estos electroes tiee + moimieto de rotaci&' llamado spin llamado spin'' alrededor de + e:e !ro!io ;como el moimieto de rotaci& de los !laetas 8+e ori"ia el día  la oc#e<' !or lo 8+e cada electr& est, "eerado + cam!o ma"2tico. E los materiales 8+e o so ma"2ticos' los cam!os "eerados !or los electroes est, orietados al a$ar' cada +o !or s+ lado' de maera 8+e #abr, cam!os a!+tado e todas direccioes  a+l,dose co otros cam!os 8+e a!+ta e direccioes cotrarias' de 6orma 8+e el cam!o ma"2tico total es +lo. E cambio' e los materiales ma"2ticos' los cam!os de los electroes ;llamados dipolos< dipolos< est, orietados ;m,s o meos< e la misma direcci&' de maera 8+e s+s cam!os se s+ma  el cam!o total res+ltate es distito de cero. La maor !arte de los materiales so paramagnéticos so paramagnéticos'' esto 8+iere decir 8+e si se coloca e + cam!o ma"2tico' la tedecia de s+s di!olos a orietarse e la direcci& del cam!o es cotrarrestada e !arte !or el e6ecto de colisioes etre ,tomos e el caso de los "ases' o !or el de ibracioes debidas a la tem!erat+ra e los s&lidos' !or lo 8+e s+ cam!o ma"2tico !ro!io +ca es m+ "rade. Al retirar el cam!o e5tero' los di!olos de los materiales !arama"2ticos +ele a orietarse al a$ar' de modo 8+e o tiee









E5iste materiales' llamados ferromagnéticos llamados ferromagnéticos'' c+os cam!os se aliea m+ 6,cilmete ba:o la i6l+ecia de + cam!o ma"2tico e5tero  cosera esa alieaci& a+ des!+2s de retirar el cam!o ori"ial' esto es' se magnetizan co magnetizan co 6acilidad. S&lo cico elemetos #ierro ;Fe<' cobalto ;Co<' í8+el ;Ni<' "adoliio ;Bd<  d is!rosio ;D< ;estos dos >ltimos so m+ escasos<'  arios de s+s com!+estos' 6orma los materiales 6erroma"2ticos. De 2stos los m,s com+es so com!+estos ;!rici!almete &5idos< de # ierro  í8+el' como la ma"etita  la #ematita. E los materiales 6erroma"2ticos los electroes se aliea co al"+os de s+s ecios e !e8+e7as re"ioes de ma"eti$aci& +i6orme llamadas dominios magnéticos' magnéticos' los c+ales tiee +a ma"eti$aci& m,s o meos estable. Estas re"ioes o coloias de ,tomos tiee dimesioes del orde de ?.??1 cm'  est, se!aradas de las re"ioes ecias !or +a ca!a de trasici& llamada pared llamada pared de Bloch. Bloch. Si el material o est, ma"eti$ado' las orietacioes de los domiios so al a$ar  el cam!o total es +lo si los domiios se orieta todos e la misma direcci&' el cam!o total es la s+ma de todos los cam!os idiid+ales. Al caletar + material ma"eti$ado s+ ma"eti$aci& dismi+e m+ letamete co6orme a+meta la tem!erat+ra' #asta alca$ar +a cierta tem!erat+ra' coocida como temperatura de Curie' Curie' distita !ara cada material' a !artir de la c+al la ma"eti$aci& desa!arece r,!idamete. La tem!erat+ra de C+rie es meor 8+e la tem!erat+ra de 6+si& del material' como se m+estra e el c+adro si"+iete Temperatura de Curie (° Temperatura de Material C) fusión (°C) Fe GG? 1 /*/ Ni */H 1 // Co 1 1)? 1 9/ Roc a s 1)?=/H? 1 ??? ;cristali$a< Esto 8+iere decir 8+e la ma"eti$aci& se !ierde' o !or8+e las !artíc+las del material 6+dido !+eda orietarse libremete' sio !or8+e se !ierde la alieaci& de los domiios ma"2ticos. Las rocas s+sce!tibles de ma"eti$arse so a8+ellas 8+e icl+e !artíc+las de materiales 6erroma"2ticos'  s+s tem!erat+ras de C+rie de!ede de c+,les sea 2stos. Las tem!erat+ras de C+rie !ara basaltos a desde 1)? C' si cotiee titao ma"etita' #asta /H? C' !ara el material 6erroma"2tico m,s com> e las rocas' la ma"etita ;Fe*O<. Otras rocas olc,icas !+ede alca$ar tem!erat+ras de C+rie de #asta H? C. La ma"eti$aci& de las rocas se llea a cabo de dos maeras !rici!ales. La !rimera se llama magnetización llama magnetización termo remanente ;M0R< remanente ;M0R<  es ad8+irida !or las rocas í"eas al !asar !or la tem!erat+ra de C+rie mietras se e6ría. Etre la tem!erat+ra tem!erat+ra de C+rie  +os *? C m,s aba:o de ella' los domiios del material 6erroma"2tico de la roca se aliea co el cam!o ma"2tico ambiete al ba:ar m,s la tem!erat+ra el cam!o ma"2tico de la roca se +ele ;m,s o meos< !ermaete a 8+e se matedr, casi ide6iidamete a meos 8+e sea cambiado !or recaletamieto ;arriba de s+ tem!erat+ra de C+rie< o !or cambios









ambiete' !ero !or otro lado so moidas e 6orma aleatoria !or corrietes t+rb+letas e el a"+a o !or s+ !ro!io !aso a tra2s de ella. Las !artíc+las m,s "rades' 8+e com!oe !or lo "eeral los al+ioes' co"lomerados' areiscas' etc.' o alca$a a aliearse' !ero las m,s !e8+e7as ;meores de +os ?.? mm de di,metro< 8+e costit+e las l+titas  limolitas sí se aliea. Ua e$ de!ositadas' todaía !+ede orietarse + !oco m,s #asta 8+e el !eso de +eo material de!ositado sobre ellas las com!acta  6i:a e s+ !osici& 6ial. La s+ma de los cam!os de las !artíc+las alieadas !rod+ce + cam!o ma"2tico !ro!io e las rocas 6ormadas de esta maera. Como !or lo "eeral e estas rocas #a m+c#os m,s "raos !rod+cto de rocas si ma"etismo 8+e "raos ma"eti$ados'  la orietaci& de 2stos o es m+ +i6orme' la MRD es +s+almete meos itesa 8+e la M0R. Al"+as rocas tiee b+ea memoria b+ea memoria magnética' magnética' esto es' cosera lar"o tiem!o s+ ma"etismo remaete' mietras 8+e otras lo !ierde co 6acilidad. Si colocamos +a roca ma"eti$ada e +a direcci& dada e + cam!o ma"2tico 8+e a!+te e otra direcci&' la roca teder, !oco a !oco a orietarse e la direcci& +ea. A eces' c+ado la roca cotiee arios mierales co distitas memorias o tem!erat+ras de C+rie' al"+os de 2stos !+ede coserar s+ ma"eti$aci& ori"ial mietras otros se reorieta de ac+erdo co +eos cam!os. Por eso' !ara est+diar la ma"eti$aci& ori"ial de +a roca es ecesario lim!iarla' es decir' cotrarrestar el e6ecto de los cam!os ma"2ticos recietes.

ORIGEN Y VARIACIONES DEL CAMPO MAGN*TICO TERRESTRE E 1H*H Jarl Ba+ss ecotr& 8+e !or lo meos + 9GK del de l cam!o ma"2tico terrestre es !rod+cido e el iterior del !laeta' !ero #asta la 6ec#a todaía o se sabe c+,l es el mecaismo 8+e lo ca+sa. Es am!liamete ace!tado e la act+alidad 8+e el cam!o ma"2tico terrestre se ori"ia !robablemete e el >cleo e5tero ;etre los ) 9??  / 1/? @il&metros de !ro6+didad<. Se !iesa 8+e el >cleo e5tero est, 6ormado !or #ierro  í8+el' materiales s+sce!tibles de ma"eti$arse c+ado se ec+etra e estado s&lido si embar"o' el 8+e el >cleo e5tero est2 lí8+ido im!lica 8+e las tem!erat+ras so m+c#o maores 8+e las tem!erat+ras de C+rie de estos materiales' !or lo 8+e o !+ede act+ar como + im, !ermaete. Por tato' se s+!oe 8+e el cam!o ma"2tico es ca+sado !or corrietes el2ctricas' las c+ales o !+ede oc+rrir e el material de la corte$a o el mato' 8+e o es + cod+ctor el2ctrico s+6icietemete b+eo' !ero sí !+ede e5istir e el material altamete cod+ctor del >cleo. E 19H' E. 3+llard !ro!+so + !osible modelo de "eerador magnetohidrodinámico magnetohidrodinámico ;8+e ;8+e "eera + cam!o ma"2tico a !artir de circ+laci& de lí8+idos<' c+o moimieto se debería a corrietes e +a ca!a de +os 1?? a )?? @m de es!esor del >cleo e5tero' como las es8+emati$adas e la 6i"+ra 1a, 1a,   8+e act+aría como el diamo es8+emati$ado a la i$8+ierda e la 6i"+ra 1b 1b' co el disco 1  la bobia 3a 3a' 8+e al come$ar a 6+cioar e + cam!o ma"2tico ;idicado !or F< 8+e tiee +a direcci& dada' !rod+ce + cam!o !ro!io co la misma orietaci& de F' al 8+e re6+er$a.









a e el si"lo XIII al"+os marios #abía dado c+eta de cambios e la direcci& del cam!o ma"2tico e al"+os !+tos de la 0ierra' cambios 8+e 6+ero com!robados !or Col&' 8+ie lleaba br>:+las de dos ti!os distitos !ara la traesía del Atl,tico. Estos cambios e la declinación ;el declinación ;el ,"+lo etre la direcci& local del cam!o ma"2tico' idicada !or la a"+:a de +a br>:+la'  el Norte erdadero<' so coocidos como cambios seculares  seculares  so de al"+as d2cimas de "rado !or a7o. E Lodres #a sido doc+metados desde el a7o 1?? c+ado la decliaci& era de 1 E' e 1H?? alca$& ) -' e 19*/ #abía dismi+ido de +eo a 1) -  act+almete es de +os 1? -.

Se #a ecotrado 8+e la decliaci& ma"2tica cambia c+ado oc+rre cambios e el lar"o de los días' es decir c+ado cambia la elocidad de rotaci& de la 0ierra ;estos cambios so del orde de ?.????1/día<. Como los cambios e la elocidad de rotaci& #ace 8+e cambie tem!oralmete las elocidades relatias etre s&lidos  lí8+idos' cambia las corrietes e el >cleo lí8+ido  eso cambia el cam!o 8+2 tato cambia es + dato 8+e os da i6ormaci& acerca de 8+2 8 +2 tato material del >cleo !artici!a e estas corrietes. 0ambi2 la inclinación ;el inclinación ;el ,"+lo 8+e 6orma co la #ori$otal< del cam!o ma"2tico aría co el tiem!o esto idica 8+e' a!aretemete' el e:e del di!olo ma"2tico terrestre "ira alrededor del e:e de rotaci& co elocidad ariable ;act+almete 6orma +a ,"+lo de +os 11./<. Otra com!oete de los cambios sec+lares del cam!o ma"2tico terrestre es la dismi+ci& de s+ itesidad. E la act+alidad la itesidad decrece a!ro5imadamete e /K !or si"lo'











8+e el cam!o act+al' !ero co setido cotrario' se !es& e la !osibilidad de 8+e se tratara de rocas co mierales antiferromagnéticos' antiferromagnéticos' los c+ales !+ede orietarse es!ot,eamete e direcci& ati!aralela a la del cam!o a!licado 6e&meo 8+e ocasioalmete se obsera. Est+dios de laboratorio de estas rocas determiaro 8+e la orietaci& de s+ cam!o o se debía al e6ecto ati6erroma"2tico'  el desc+brimieto de 8+e los cam!os de otras rocas co di6eretes com!osicioes !ero de la misma edad m+estra la misma !olaridad idic& la !osibilidad de 8+e el cam!o ma"2tico terrestre #+biera iertido s+ !olaridad #ace +os ./ a .*H Ma ;milloes de a7os<. Est+dios de otras rocas terrestres idicaro adem,s la !osibilidad de la e5istecia de otras iersioes de !olaridad' !osibilidad 8+e 6+e !leamete co6irmada !or los est+dios del 6odo oce,ico 8+e se describir, e el !r&5imo ca!ít+lo. Como se m+estra e el c+adro de tiem!os "eol&"icos' se #a ideti6icado #a sta la 6ec#a c+atro periodos c+atro periodos co distitas !olaridades el act+al de !olaridad normal ' deomiado de Bruhnes' Bruhnes' 8+e come$& #ace +os ?.9 Ma el !eriodo de !olaridad iersa de Matuama de Matuama'' come$ado #ace +os ).* Ma el !eriodo de !olaridad ormal de !auss' !auss' iiciado #ace +os *.*) Ma el !eriodo de !olaridad iersa de !ilbert 8+e 8+e icl+e las rocas m,s ati"+as c+o cam!o se #a est+diado  8+e alca$a los /./ Ma. Detro de cada !eriodo se obsera episodios ;la!sos episodios ;la!sos m,s o meos cortos< de !olaridad o!+esta ;2ase el c+adro de tiem!os "eol&"icos  la 6i"+ra )*<. +2 ca+sa estas iersioes del cam!o ma"2tico de la 0ierra No se tiee idea act+almete los modelos te&ricos ecesita + míimo de dos diamos' itercoectados como se m+estra e la 6i"+ra 1b 1b ;i"orado la bobia 3a< !ara !rod+cir !osibles cambios de !olaridad lo c+al se7ala la !osible com!le:idad de las corrietes e el >cleo terrestre. Se !+ede !redecir c+,do c+, do oc+rrir, la si"+iete iersi& NoQ El a,lisis de los tiem!os de oc+rrecia de las iersioes de !olaridad o reela al"+a !eriodicidad 8+e !+diera +sarse !ara !redecir 6+t+ros cambios'  la 6alta de + modelo 6ísico !ara el !roceso #ace im!osible la !redicci& ca+sal.









!osici& a lo lar"o del tiem!o. Las di6erecias etre la orietaci& de las rocas m,s ati"+as  la del cam!o #ist&rico' de cerca de H? ;Q<' so m+ "rades' !ero o se !odía descartar la !osibilidad de 8+e el di!olo #+biera cambiado "rademete s+ icliaci&. La teoría de los !olos ia:ates rod& !or tierra al desc+brirse 8+e la direcci& de los paleo los paleo polos ;!olos polos ;!olos m+ ati"+os< o coicide !ara ! ara rocas de di6eretes cotietes' Se"> se m+estra e la 6i"+ra 1G e 8+e a!arece las orietacioes !ara rocas de E+ro!a  Norteam2rica  las edades de las rocas' idicadas sobre las líeas !or las letras letras J/=1? Ma' 0r)1?=)/? Ma' 0rs ))? Ma' 0ri )? Ma' P)/?=)9O Ma' Cs)9?=*? Ma' O= D*/=/1? Ma' Ci /1? Ma  C/??=/G/ Ma. Si los cambios e las orietacioes se debiera a +a mi"raci& del !olo' los alores obserados debería ser los mismos desde c+al8+ier l+"ar de la 0ierra. E cambio' si s+!oemos 8+e 6+ero los cotietes los 8+e ia:aro' !odemos #acer coicidir las lect+ras mediate +a rotaci& 8+e cotrarreste las di6erecias etre s+s !osicioes ca+sadas !or dic#o ia:e' como s+cede si se rota e *? las c+ras de la 6i"+ra 1G.









Es m+ coocido 8+e la a"+:a de +a br>:+la a!+ta de s+r a orte debido al cam!o ma"2tico terrestre. La tierra se com!orta como + "i"atesco im,. La br>:+la se orieta se"> las líeas del cam!o ma"2tico las c+ales' si embar"o o coicide e5actamete co las líeas del meridiao "eo"r,6ico. ;Fi"+ra 1<

Polo s+r "eo"r,6ico

Polo s+r ma"2tico

Polo orte ma"2tico Polo orte "eo"r,6ico

El ,"+lo 8+e 6orma 6orma el meridiao meridiao "eo"r,6ico co el cam!o cam!o ma"2tico se deomia decliaci& ma"2tica' tal como como se m+estra m+estra e la Fi"+ra 12' mietras 8+e el ,"+lo 6ormado !or el cam!o ma"2tico de la tierra ;!lao #ori$otal<' es llamado icliaci& ma"2tica  es el 8+e se m+estra e la 6i"+ra ).









I 3 SB Fi"+ra ) Fi"+ra 1 Decliaci& ma"2tica N" T orte "eo"r,6ico Sm T s+r ma"2tico D T ,"+lo de decliaci& ma"2tica

Icliaci& ma"2tica Rt T radio de la tierra 3 T cam!o ma"2tico terrestre I T ,"+lo de icliaci& ma"2tica

La itesidad del cam!o ma"2tico terrestre terrestre 3 e + !+to dado de!ede de s+s !olos ma"2ticos  es ta"ete a la líea de 6+er$a 8+e !asa !or dic#o !+to. C+ado +a barra ma"2tica s+s!edida !or + #ilo m+ del"ado 6ormado + ,"+lo α co la com!oete #ori$otal del cam!o ma"2tico terrestre iicia + moimieto moimieto oscilatorio debido al tor8+e !rod+cido !or la 6+er$a ma"2tica' como se m+estra e la 6i"+ra *. Si el ,"+lo α  1/' etoces el moimieto de la barra ma"2tica se !odr, cosiderar como arm&ico sim!le' e este caso s+ !eriodo de oscilaci& esta dado !or

Dode

1)

0 T )π ;I  µ 35< .......... ;1<

I T Mometo de iercia de la barra co res!ecto al e:e de rotaci&. µ T Mometo ma"2tico de la barra. 35 T Com!oete #ori$otal del cam!o

α









De la ec+aci& ;1< se ded+ce 8+e )

35 T π I 

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.....

;*<

El mometo de iercia de + !aralele!í!edo !aralele!í!edo rect,"+lo de masa M 8+e "ira alrededor de + e:e como se m+estra e la Fi"+ra ' est, dado !or )

a

)

I T M; a V b <  1) ... ;<

b b E:e Por otro lado' la ma"it+d del cam!o ma"2tico 3 de la barra ma"2tica' e el !+to P' tal como se m+estra e la 6i"+ra /' se ec+etra a !artir de la le de Co+lomb !ara el cam!o ma"2tico  iee dado !or )

)

)

3 T *)JmLd  ;d = L <

W. ;/<

Dode d Es la distacia desde el !+to medio de la barra al !+to P. m Es la masa ma"2tica. =G 3t 3# E el SI J T 1? -b A.m

ϕ

3!

L m

P

=m











3% PROCEDIMIENTO 1. E5amie  recoo$ca cada +o de los materiales de s+ e8+i!o. ). Determie la masa M  las dimesioes XaY  XbY de la barra ma"2tica. A !artir de estos datos ec+etre s+ mometo de iercia. Utilice la 6orm+la )

)

I T ; a V b < M  1) W ;G< Aote s+s res+ltados e la tabla 1

MASA

LONGITUD

ANC7O

MOMENTO DE INERCIA (

M 45#6

a 4-m6

& 4m6

I 4 5#% m 6 =<

898$3;

898<;

8988<);

<9<83 + $8

*. Determie la distacia L etre los !olos ma"2ticos. Para ello +tilice el com!,s ma"2tico ;!e8+e7a br>:+la<. Ates de reali$ar la medici& desalo:e de la mesa todo material ma"2tico. Colo8+e la barra ma"2tica e el cetro de la mesa mesa  co la a+da del com!,s ma"2tico trace al"+as líeas de 6+er$a' 8+e sal"a de los !olos. Prolo"ado las líeas tra$adas e direcci& e 8+e ellas ellas !arece coer"er ecotrar, la !osici& de los !olos ma"2ticos. Obsere la 6i"+ra .









/. 0race +a !er!edic+lar a la direcci& del cam!o ma"2tico terrestre  sobre esta recta aliee la barra ma"2tica' tal como se m+estra e la 6i"+ra /. El !+to P es la itersecci& de las dos rectas 8+e se #a tra$ado.

. Colo8+e el com!,s ma"2tico e el !+to P. Acercado o ale:ado la barra ma"2tica al !+to P se cosi"+e 8+e el com!,s ma"2tico 6orme + ,"+lo ϕ T /. E esta !osici& mida la distacia XdY  re"istre este dato e la tabla ). G. S+s!eda la barra ma"2tica e la #or8+illa del ma"et&metro  ali2elo e la direcci& del cam!o ma"2tico terrestre. Co la a+da de otra barra ma"2tica !rod+$ca oscilacioes co ,"+los de "iro o maores de 1?' 8+e o te"a ibracioes laterales. Retire todos los c+er!os ma"2ticos +a e$ 8+e la barra este oscilado.

H. Mida el tiem!o e reali$ar 1? oscilacioes com!letas  determie s+ !eriodo 0. Re!ita esta medici& / eces como míimo  re"istre re"istre estos alores e la la tabla ).









Por medio de los datos obteidos obteidos e la e5!eriecia' los c+ales #a sido sido colocados e las tablas' reem!la$,dolos reem!la$,dolos e la ec+aci& ;< obteemos obteemos 8+e la itesidad itesidad del cam!o obteido ser, 3#e T micro 0. Com!ar,dolo co los datos obteidos de te5tos  as+miedo la ma"it+d del cam!o ma"2tico terrestre' !or $oa "eo"r,6ica' es a!ro5imadamete de 3#t  micro 0. Reali$amos el calc+lo del error !or medio de la 6orm+la. EK T ;R. te&rico Z R. e5!erimetal  R. te&rico<5;1??< T

(% A su -r"!er"o 0Cules an s"do las fuen!es de error ue an afe-!ado los resul!ados o!en"dos1 0C>mo ,odra m"n"m"Bar es!os errores1

•

La cercaía de c+al8+ier ti!o de c+er!os ma"eti$ados !+do #aber alterado la direcci& 8+e marcaba la br>:+la' res!ecto al cam!o ma"2tico. • Error de !aralela:e c+ado se +tili$a la !e8+e7a br+:+la  al obserar las oscilacioes e el ma"etometro. • La 6alta de !recisi& de los istr+metos +tili$ados !ara #allar los !olos ma"2ticos. • El moimieto !ed+lar o 6+e el ideal' esto de!edía de la #abilidad del 8+e reali$a el e5!erimeto. Esto icoeietes se !odría s+!erar tratado de XaislarY el ,rea de traba:o de









). La direcci& la imataci& itera 6orma + ,"+lo de 1/[ co el e:e terrestre. C+ado +a barra ma"2tica es itrod+cida e + cam!o ma"2tico s+s!edida co + #ilo del"ado 6orma + ,"+lo co la com!oete #ori$otal #ori$otal del cam!o ma"2tico terrestre terrestre e iicia + moimieto oscilatorio debido al tor8+e !rod+cido !or la 6+er$a ma"2tica 8+e act>a sobre la barra ma"2tica. C+ado + !e8+e7o im, !ermaete se sit>a e el iterior de + cam!o ma"2tico' tiede a orietarse !or si mismo' de modo 8+e el !olo orte se7ale e la direcci&  setido de &.

E5iste +a 6+er$a f 1 act+ado sobre el !olo orte e la direcci&  setido de &  otra' f )' i"+al !ero o!+esta' o!+esta' sobre el !olo s+r. La intensidad del polo del polo del im, $% se de6ie como el cociete etre el alor de la 6+er$a e:ercida sobre el !olo  el alor del cam!o ma"2tico 8\ T6  3 Si ado!tamos el coeio de si"os de 8+e el !olo orte es V  el !olo s+r =' la









Las líeas de & se dib+:a al i"+al 8+e se #i$o co E' es decir' !aralelas a 3 e cada !+to e idicado el m&d+lo mediate la desidad de líeas.

;% 0En u lu#ar de la !"erra la -om,onen!e or"Bon!al  er!"-al del -am,o ma#n!"-o !erres!re m+"mo1 0Por u1 E+,l"ue es!o #rf"-amen!e% Salo e el Ec+ador ma"2tico' el cam!o ma"2tico terrestre o es #ori$otal el ,"+lo 8+e 6orma el cam!o co la #ori$otal se deomia icliaci& ma"2tica. E Cambrid"e' Massac#+setts ;!r&5imo a los /[ N<' el  alor del cam!o ma"2tico =* terrestre es alrededor de /'H 1? -bm) La ma"it+d del cam!o ma"2tico ser, m,5ima e el Ec+ador !or s+ latit+d. Para + ,"+lo αT π)' 4 es m,5imo l+e"o seα T seπ) T 1' esto se da e los !olos. Este cam!o ma"2tico se !+ede cosiderar est,tico' es decir 8+e o aría co el tiem!o' !ero sí 8+e aría co la latit+d desde )/ micro0 e el ec+ador ma"2tico ;*? micro0 e el ec+ador "eo"r,6ico< #asta a!ro5imadamete G micro0 e los !olos. E la Peís+la Ib2rica el cam!o ma"2tico est, e toro a ? micro0.

<% DeduB-a las e+,res"ones 4$69 4369 4;6  4<6%











E el cam!o ma"2tico 0 T µ 3 se φ 0 T = µ 3# φ

⇒J Tµ

... ;G ;G< !or 8+ 8+e φ1/[

3#

De ;H<  ;/< 0T)

π √ I  ;3 µ<

...;H<









3 T ;) m L d < ; ;d V L)< ) ;d = L)< )< 3 T ;) m L d < ; ;d = L)< )<

4<6

& : -om,onen!e or"Bon!al9

@mL

De ;/< ;3#<1) T ;) m δ<1)  ;d) = L)< De ;1< ;3#<1) T ) π  0 ;I  µ<1) ;I<

T ;II<

...;I< ...;II<









Informe 8 de Lab. Fisica III

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