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Abr 29 2018
Tormentas solares y paleomagnetismo
El paleomagnetismo
El paleomagnetismo

¿Qué es el paleomagnetismo?

En otros artículos de la serie Magnetismo, hemos dicho que la Tierra se comporta como un gigantesco imán debido a la fluidez de los materiales ferromagnéticos que se encuentran en su núcleo. Así, nuestro planeta tiene un Polo Norte Magnético y un Polo Sur Magnético. También hemos visto que la polaridad cambia a través del tiempo. ¿Cómo se sabe todo esto?

El campo magnético de la Tierra nos protege del nocivo viento solar, partículas cargadas que provienen de nuestra estrella.
El campo magnético de la Tierra nos protege del nocivo viento solar, partículas cargadas que provienen de nuestra estrella.

El paleomagnetismo es el estudio del campo magnético de nuestro planeta en el pasado. El estudio es posible porque el campo magnético terrestre deja ciertas huellas fáciles de analizar en los minerales ferromagnéticos de las rocas.

Cuando la lava de un volcán solidifica, forma, muchas veces, una roca llamada basalto que es débilmente magnética. Cuando se enfría, queda magnetizada en la dirección del campo magnético en el que estaba inmerso en ese mismo lugar y en ese momento. Por ello, si un volcán ha producido varios flujos de lava en períodos pasados, los paleomagnetólogos (científicos que estudian el paleomagnetismo) pueden analizar cómo fue variando el campo magnético de la Tierra en años pasados.

En muchas rocas, los dominios magnéticos se encuentran en sentido contrario al del campo magnético actual. Esto significa que la Tierra ha sufrido varios cambios de polaridad en la historia y que no está exenta de que vuelva a suceder. Por ejemplo, la última inversión de la polaridad del gran imán que es la Tierra fue hace unos 780.000 años. También habían ocurrido inversiones hace 870.000 años y hace 950.000 años.

campo magnetico
Ciertos estudios demuestran que en los últimos 100 años ha habido una reducción del 5% en la intensidad del campo magnético.

En las rocas volcánicas, el magnetismo remanente es muy fuerte ya que se enfrían a partir de altas temperaturas bajo la acción del campo geomagnético. Las rocas sedimentarias también tienen una orientación magnética debida al campo magnético terrestre, lo cual permite realizar un análisis de las variaciones que ha sufrido la polaridad magnética de la Tierra.

Las tormentas solares

Las tormentas solares son fenómenos naturales que ocurren en el Sol y pueden tener efectos en nuestro planeta Tierra. Son causadas por la actividad magnética del Sol y pueden influir en las comunicaciones, los sistemas de navegación y la salud de los astronautas. En este artículo, aprenderemos cómo suceden las tormentas solares y cuáles son sus impactos en nuestro entorno.

Puntos clave para entender las tormentas solares.

  1. El Sol es una estrella gigante compuesta principalmente de hidrógeno y helio. A través de la fusión nuclear, el Sol libera enormes cantidades de energía y luz que llega a la Tierra y la hace habitable.
  2. La importancia del campo magnético solar: El Sol tiene un campo magnético generado por el movimiento del material solar caliente en su interior. Este campo magnético influye en la actividad solar y crea regiones magnéticas en su superficie conocidas como manchas solares.
  3. Manchas solares y erupciones solares: Las manchas solares son áreas oscuras en la superficie del Sol, donde el campo magnético es más fuerte. Estas manchas pueden estar acompañadas por erupciones solares, que son explosiones repentinas y violentas de energía y radiación que se liberan al espacio.
  4. Eyecciones de masa coronal (CMEs): Durante una erupción solar, también se pueden liberar grandes cantidades de plasma solar al espacio en forma de una Eyección de Masa Coronal (CME). Las CMEs son masivas nubes de partículas cargadas que viajan a alta velocidad.
  5. Interacción con la Tierra: Cuando una CME alcanza la Tierra, su interacción con el campo magnético de nuestro planeta puede tener efectos notables. El campo magnético de la Tierra se deforma debido a la interacción con las partículas cargadas de la CME, lo que puede causar disturbios geomagnéticos.
  6. Impactos en la Tierra: Los disturbios geomagnéticos pueden afectar a sistemas tecnológicos y de comunicación, como satélites, redes eléctricas y sistemas de navegación por GPS. También pueden provocar auroras brillantes en regiones cercanas a los polos.
  7. Protección contra tormentas solares: Aunque las tormentas solares pueden tener impactos significativos, la Tierra está protegida en gran medida por su campo magnético. Sin embargo, los astronautas en el espacio están más expuestos a los peligros de las tormentas solares, y es necesario tomar precauciones para mantener su seguridad.

Conclusión:

Las tormentas solares son eventos impresionantes que ocurren debido a la actividad magnética del Sol. Aunque pueden tener impactos en la Tierra, nuestro planeta está naturalmente protegido por su campo magnético. Es importante seguir investigando y estudiando estos fenómenos para comprender mejor su naturaleza y cómo pueden afectar nuestra tecnología y nuestro entorno.

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Abr 28 2018
La BRÚJULA y el CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
La relación entre la brújula y el campo magnético terrestre
La intensidad de un campo magnético se mide en una unidad llamada Gauss. La intensidad del campo magnético terrestre es débil: 0,3 gauss en el Ecuador y 0,7 gauss en los polos, aunque hay variaciones diurnas (variaciones de un día a otro) de esta intensidad.

La relación entre la brújula y el campo magnético terrestre

La brújula es un instrumento creado en la Antigua China, hacia el año 1000 a.C. En pocas palabras, es una aguja magnetizada que puede girar libremente. Cuando se la coloca en un campo magnético, la aguja de la brújula gira y se orienta en la dirección del campo. En cualquier lugar de nuestro planeta, la aguja de la brújula gira hasta quedar apuntando aproximadamente en la dirección de los polos terrestres. Aquí surgen varias preguntas relacionadas con ello. Vayamos una por una:

  • ¿A qué se debe que gire la aguja de una brújula cuando está en la Tierra?

Esto sucede porque la Tierra se comporta como un gigantesco imán en barra, aunque no es exactamente igual. Se sabe que la Tierra es caliente por dentro, pero ese calor debería desordenar los dominios magnéticos del interior terrestre y, de esta manera, quitar todo indicio de magnetismo (según como vimos, además, en artículos como Temperatura de Curie).

Es por ello que los científicos creen que el magnetismo terrestre se origina de alguna otra forma y es así que piensan en que el “culpable” del magnetismo terrestre es el movimiento de los fluidos del núcleo (en espacial el hierro y el níquel, materiales ferromagnéticos). Estos materiales fundidos dentro del planeta fluyen por la capa exterior del núcleo y generan una corriente eléctrica. Los electrones en movimiento producen un campo magnético que se extiende hasta el espacio.

magnetismo terrestre
El campo magnético terrestre se extiende también más allá de nuestra atmósfera, en una zona conocida como magnetosfera. Ésta nos protege del viento solar. Puedes leer más información sobre esto clickeando aquí.

  • ¿Por qué hemos dicho que la aguja de una brújula gira hasta quedar apuntando en la dirección de los polos terrestres, aproximadamente?

La brújula no apunta exactamente al Norte, sino que está un poco desviada. Se llama declinación magnética al ángulo que forma la dirección de la aguja con la dirección Norte-Sur. Su valor es diferente en distintos puntos del planeta. Existe también un ángulo llamado inclinación magnética. Si se suspende una aguja magnética de un hilo por su centro de gravedad, se observa que forma cierto ángulo con el horizonte del lugar. Este ángulo corresponde a la inclinación magnética y se incrementa al acercarse a los polos magnéticos.

Lo curioso es que al llegar a los polos magnéticos, la aguja se orienta perpendicular al suelo, es decir, toma un valor de 90°. La fuerza sobre la aguja no es horizontal (paralela a la superficie terrestre), sino que está inclinada hacia el interior de la Tierra).

Actualmente, el Polo Sur Magnético se encuentra cerca de la isla de Bathurst, en la parte septentrional de Canadá, a unos ¡1600 km del Polo Norte Geográfico! El Polo Norte Magnético, en cambio, está situado en el Océano Índico, a pocos kilómetros de la Antártida, al Sur de Australia. ¿El Polo Sur Magnético cerca del Polo Norte Geográfico y viceversa? Exacto, un poco confuso, pero cierto. De hecho, la polaridad se invierte cada cierto tiempo. La última vez fue hace unos 780.000 años atrás.

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Abr 28 2018
10 preguntas relacionadas con la Educación Física: ¿Cuánto sabes?

Éstas son preguntas frecuentes del mundo de la Educación Física. ¡Veámoslas!

1. ¿Cuáles son las cualidades o capacidades físicas?

Las cualidades o capacidades físicas son: la fuerza, la velocidad, la resistencia, la elongación y/o el estiramiento

2. ¿Qué se entiende por resistencia, en Educación Física?

Se entiende por resistencia a la capacidad de realizar un esfuerzo de mayor o menor intensidad durante un tiempo prolongado, e, igualmente, a la capacidad de oposición que un individuo tiene a la fatiga (ya sea en el plano biológico, cerebral, anatómico, etcétera).

3. ¿Qué tipos de resistencia existen en la Educación Física?

Las clases de resistencia son:

La Resistencia Aeróbica (que se la define como la actitud de mantener durante largo tiempo un esfuerzo continuo, en el transcurso del cual el aporte de oxígeno a la sangre permite cubrir las necesidades del gasto muscular)

La Resistencia Anaeróbica (que se la define como la cualidad que permite realizar un esfuerzo intenso, provocando un desequilibrio entre el aporte de oxígeno y las necesidades del organismo). Dentro de esta última se distinguen: la Resistencia Anaeróbica Aláctica, en el cual el proceso de utilización de ATP y P. C. (energía) de reserva en el músculo se lleva a cabo en deuda de oxígeno y sin producción de residuos; y la Resistencia Anaeróbica Láctica, en la que existe formación de ácido láctico, ya que la degradación de azúcares y grasas para resintetizar ATP a través de la glucólisis (proceso de descomposición de la glucosa en sus componentes más simples dentro de las células) se realiza con deuda de oxígeno.

El canal español Ullesportiu presenta un video sobre Resistencia en Educación Física y los tipos de resistencia que existen, disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=eGt1eZzTMPk&feature=emb_logo

https://www.youtube.com/watch?v=eGt1eZzTMPk&feature=emb_logo

4. ¿Qué es la fatiga?

La fatiga es una reacción de alarma que se expresa en el individuo, provocando un descenso en el rendimiento producido por un exceso de estimulación.

5. ¿Cuáles son las clases de fatiga?

Las clases de fatiga son tres: la fatiga psíquica, la fatiga nerviosa y la fatiga muscular.

6. ¿Qué se entiende por calidad muscular?

Se entiende por calidad muscular a aquélla por la cual el músculo posee unidades motoras mayores o menores, sus fibras son de un tipo determinado, etcétera. Ésta va a depender de que el entrenamiento se asimile mejor y de que los rendimientos en resistencia sean mayores.

7. ¿Cuáles son los sistemas energéticos?

Los sistemas energéticos son: los esfuerzos de intensidad máxima (de Resistencia Anaeróbica Aláctica), los esfuerzos de intensidad submáxima (de Resistencia Anaeróbica Láctica), y los esfuerzos de intensidad media (de Resistencia Aeróbica).

8. ¿Cuál es la frecuencia cardíaca de cada uno?

La frecuencia cardíaca de cada uno es: en los esfuerzos de intensidad máxima, por encima de 180 pulsaciones por minuto; en los esfuerzos de intensidad submáxima, por encima de 140 pulsaciones por minuto, y en los esfuerzos de intensidad media, entre 120 y 140 pulsaciones por minuto.

Educación Física.
Los deportes son fundamentales para una salud equilibrada.

9. De acuerdo a las características fisio-biológicas, ¿Cuáles son las fases de los 13 a los 17 años?

De acuerdo a las características fisio-biológicas, en la fase de los 13 a los 17 años, se suceden dos fases que a continuación se diferencian: una va hasta los 14 años (la pubertad produce una capacidad mínima para soportar esfuerzos), y la otra va desde los 14 hasta los 17 (en la cual aumenta el trabajo de resistencia aeróbica y se inicia el de resistencia anaeróbica).

10. ¿Cuáles son los distintos tipos de esfuerzo?

En relación a los distintos tipos de esfuerzos, podemos clasificar: en sistema aláctico (ejercicios de velocidad hasta los 7 segundos, velocidad pura, caracterizados como “potencia” y de 7 a 15 segundos, velocidad prolongada, como ”capacidad”), que es anaeróbico, pero sin producción de ácido láctico –el tiempo necesario para la recuperación es el orden de los 2 a los 3 minutos, dependiendo de la preparación de cada individuo–; el sistema láctico involucra segregación de ácido láctico, la cual provoca los llamados calambres, a partir se los 15 segundos de ejercicios de velocidad.

Ejemplos de esto serán, en la primera, ejercicios de velocidad de correr una determinada distancia (ya sea 50 metros u otros) en un tiempo determinado menor a los 15 segundos. El del otro es prácticamente lo mismo, pero con una distancia aún mayor en  un tiempo que supere los 15 segundos.

Puedes encontrar más contenidos sobre gamificación en el aula en Contenidos Relacionados.

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Abr 26 2018
Diferencia entre niebla y neblina. ¿Y el rocío?
diferencia entre niebla y neblina

Introducción a la diferencia entre niebla y neblina y el rocío

Usualmente usamos palabras como las del título, pero muy pocas veces notamos que son palabras con significados muy diferentes dentro del mundo de la meteorología. En este artículo hablaremos sobre ellas.

Temperatura de rocío

Cuando ocurre un fenómeno atmosférico, el mismo está, sin duda, relacionado con las variaciones de presión y temperatura. Cuando el aire asciende, atraviesa zonas en la que la temperatura es más baja y, consecuentemente, se produce una baja en el valor de saturación de la masa de vapor de agua en el aire. Dependiendo de la humedad relativa y de la temperatura ambiente, establecemos el concepto de punto o temperatura de rocío como aquélla en la que se produce la condensación.

Diferencias entre ellas

Rocío y escarcha

Este se forma cuando el contenido de vapor de agua no aumenta en una determinada masa de aire a ras del suelo, alcanzándose el punto de enfriamiento y formándose, entonces, diminutas gotas de agua sobre las superficies frías. Si la saturación de vapor de agua se da a temperaturas inferiores a 0°C (273K), se forma la denomina escarcha, que es hielo.

¿Condensación? Si recordamos un poco lo visto en cambios de estado, llamamos condensación al cambio que ocurre cuando la materia que se encuentra en estado gaseoso pasa a estado líquido.

Diferencia entre niebla, neblina y rocío.
El rocío puede quedar adherido a las telarañas o insectos que se encuentren retenidos allí, como se ve en esta imagen.

Al condensarse, se forman pequeñas gotitas de agua líquida y éstas pueden producir muy pequeños cristales de hielo (es decir, el agua se solidificó). Estos cristales de hielo son, ni más ni menos, los responsables de la formación de nubes (pues dichos cristales quedan en suspensión). No está de más decir que el viento, la temperatura y la presión atmosférica son los responsables de la altura y tamaño de las nubes.

Niebla

Si la condensación se da a nivel de la superficie, se genera la llamada niebla, cuando se enfría una masa de aire cercana al suelo o cuando se condensa el vapor de agua que está presente en una masa de aire caliente y húmedo que pasa por un terreno frío.

Neblina

La llamada neblina se produce con un 80% a un 90% de humedad relativa. La niebla se produce con un 90% a un 100% de humedad relativa. En términos de visibilidad, la niebla la permite hasta 1 km; la neblina permite una visibilidad de 1km a 10km.

Mesografía Sugerida

Te recomendamos el video producido por el Servicio Meteorológico Nacional sobre este tema, disponible en https://twitter.com/i/status/1133001403813834753

Ensamble de Ideas, fácil de entender, fácil de aprender – Copyright MMXXII

Fuente.

Bulwik, M.;”Física y Química I. Mezclas y sustancias. Modelo Corpuscular. Teoría atómica molecular. Reacciones Químicas. Fenómenos Eléctricos. Magnéticos y Gravitatorios”; Ed.Puerto de Palos, Serie ActivAdos, Argentina, 2016.

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Abr 25 2018
El CAMPO MAGNÉTICO y las LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO.
Las líneas de campo magnético
Las líneas de campo magnético

El campo magnético

De acuerdo a lo que sabemos de todos los días y lo que aprendimos, en teoría, en los artículos relacionados con magnetismo, si colocamos un hierro en una zona en la que se encuentre un imán, el metal “se sentirá atraído” por el imán y viceversa. Es decir, pareciera que ambos cuerpos supieran, de alguna forma, de la existencia del otro. Es como si, mágicamente, los cuerpos tuvieran ojos que “vieran” que el otro cuerpo se encuentra cerca y, entonces, se atraen. Pero sabemos que esto no es así. Debe haber algo que pueda explicar este fenómeno de atracción (o de repulsión, puesto que algunos materiales pueden repelerse de un imán o, incluso, dos imanes pueden repelerse entre ellos).

Y aquí es cuando introducimos el concepto de campo magnético. El campo magnético es una zona del espacio en donde se manifiestan fenómenos magnéticos.

Las líneas del campo magnético

Alrededor de un imán existe un campo magnético (y también en los alrededores de una corriente eléctrica, como se verá en otros artículos). Justamente, si uno coloca un material magnético en las cercanías de un imán, dicho material se encuentra dentro del campo magnético generado por el imán, por lo que se encuentra bajo sus efectos, por ejemplo, ser atraído o repelido. El campo magnético se puede representar con líneas de fuerza, tal como se muestra en la imagen de a continuación.

Magnetismo: el campo magnético.
Líneas de campo magnético.

Es importante ver que las líneas de campo siempre son cerradas, es decir, parten y terminan en los polos del material magnetizado, como el imán. No existen líneas de campo “sueltas”, como sí puede suceder con los campos eléctricos.

¿Cómo podemos visualizar las líneas de campo magnético? Te recomendamos hacer la siguiente Mini-experiencia de Ensamble de Ideas:

Experiencia de laboratorio

Materiales:

-Limaduras de hierro o lana de acero para lavar la vajilla (tengan cuidado al utilizar y cortar la lana de acero: no lo intenten hacer con las manos, pues es peligroso por el filo; háganlo siempre con tijeras).
-1 o más imanes.
-Una hoja de oficio blanca.

Procedimiento:

-Colocar el imán sobre la mesa y cubrirlo con el papel oficio.
-Desparramar el material ferromagnético (es decir, las limaduras de hierro o lana de acero). El material se dispondrá sobre el papel de acuerdo a las líneas de campo magnético.

Conclusiones:

-¿Dónde se produce mayor concentración de las limaduras de hierro?
-¿Qué similitudes observan con la figura de arriba?

Para pensar con tu docente:

-¿Piensan que el material ferromagnético sólo se puede llegar a disponer en el plano horizontal de la hoja? ¿Consideran que las líneas de campo también existen en otros planos, formando una figura imaginaria tridimensional?

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Abr 23 2018
IMANES: Los distintos tipos explicados

tipos de imanes

Los imanes son materiales capaces de atraer o repeler otros materiales llamados ferromagnéticos (o bien, otros imanes) conocidos desde tiempos antiguos. Adentrémosnos en su historia y los tipos de imanes que existen.

En la Antigüedad, se encontraba un mineral que tenía la propiedad de atraer el hierro, como si fuese por arte de “magia”. Como era muy abundante en la ciudad del Asia Menor llamada Magnesia, la roca recibió el nombre de magnetita. Hoy en día podemos hallarla también en grandes cantidades en las arenas de playas ubicadas en California, Nueva Zelanda, Perú, México, Noruega, Alemania y algunos estados de EEUU. La magnetita es un claro ejemplo de imán natural, un imán que está presente en la naturaleza que presentan la curiosa propiedad descripta. Existen también otros cuerpos que son imanes naturales. Sin embargo,  algunas sustancias como el hierro, el cobalto y el níquel pueden magnetizarse artificialmente, siendo llamados, entonces, imanes artificiales.

Magnetita.
Magnetita.

Un imán produce a su alrededor un campo magnético que se manifiesta cuando se colocan cuerpos que pueden magnetizarse, como el hierro. Todos los imanes tienen dos regiones donde su atracción es más intensa: los llamados polos magnéticos. En un imán con forma de dona, los polos están uno en cada cara. En un imán con forma de barra, están en los extremos. Los polos de diferentes imanes pueden atraerse o repelerse. de acuerdo con esto, se los clasifica en Polo Norte o Polo Sur. Los polos de signos iguales se repelen y los de signos diferentes se atraen.

Imanes artificiales.
Imanes artificiales.

En este punto, estamos en condiciones de clasificar a los imanes según los tipos de materiales ferromagnéticos con los que se fabrican:

TIPOS DE IMANES

de alnico

Son llamados así porque están hechos de aluminio, níquel y cobalto. Presentan el mejor comportamiento frente a temperaturas elevadas. Son baratos, aunque poco poderosos.

de tierras raras

Son pequeños, de apariencia metálica, aunque suelen ser entre 6 y 10 veces más poderosos que otros tipos de imanes. No se desmagnetizan con facilidad, aunque son quebradizos y tienden a oxidarse fácilmente, por los que se los recubre con algún otro material que impida su oxidación. Los más comunes son los imanes compuestos por boro, hierro y neodimio. Ya que el neodimio es una tierra rara (es decir, es un lantánido), estos imanes reciben dicha denominación.

cerámicos

Son los imanes más comunes. Si bien son quebradizos, resisten la acción de sustancias químicas. Su apariencia es lisa y color gris oscuro. Se forman a partir de un polvo hecho de partículas muy pequeñas de material ferromagnético, como óxidos de hierro, que se juntan al calentarse a presión elevada, sin sobrepasar la temperatura de fusión. Soportan, entonces, temperaturas de 400°C a 200°C. Es común encontrarlos teniendo múltiples formas y tamaños, como en micrófonos, parlantes, heladeras, auriculares, etc.

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Abr 22 2018
La cultura CELTA: Sociedad, Historia, Arte y Religión
Imagen de la cultura celta
Imagen de la cultura celta

La cultura celta – Introducción

En este artículo hablaremos un poco acerca de una rica cultura que muchas veces queda olvidada. Intentaremos, en pocas líneas, resumir sus características principales. Anímate a adentrarte en este fascinante mundo de la historia celta.

La historia de los celtas: desde los principios hasta el declive de un pueblo.

Los celtas pertenecían a la población europea y fueron los primeros que se separaron de la rama madre de Asia. Conducidos por alguno de sus caudillos o reyes, fundaron, en Europa central, un poderoso mas poco conocido imperio, el cual fue -en parte- desalojado por los escitas que los empujaron hacia Occidente. Buscando compensación por los territorios perdidos, arrebataron a los ligures el Centro y Norte de la Galia, llegaron a las Islas Británicas y entraron también a la Península Ibérica a principios del siglo V a.C., donde vivían fenicios e iberos.

Lucharon contra los etruscos en el norte de Italia y llegaron, en sus conquistas, hasta el Asia Menor. Durante el Siglo III a.C., por causas aún desconocidas, el Imperio Celta perdió su unidad y desapareció como imperio.

No obstante, sus restos, en los que actualmente es Francia, España e Italia -entre otros países-, resistieron a las legiones romanas en España. Posiblemente se encontraron con los Pirineos y, después de extenderse por el Norte y Oeste, siguieron haciéndolo por el Centro y Sur, donde llegaron a fusionarse con los iberos, dando lugar a la población celtibera (este nombre, de hecho, se daba antiguamente a la parte central de España, en especial, a la región de España Terraconense), quedando los celtas en Lusitania, Galicia, Asturias y Cantabria.

¿Cómo era la población celta?

Era una población guerrera, que, en tiempo de paz, se dedicaban a la caza y la pesca, quedando al cuidado de las mujeres los quehaceres agrícolas y domésticos. Las cosechas se repartían por igual entre todos los ciudadanos. En cuanto a los ciudadanos, estaban divididos en cuatro categorías sociales, que correspondían a sacerdocio, la nobleza o jerarquía guerrera, el pueblo y los esclavos.

Fotograma de la película "Corazón valiente
Fotograma de la película “Corazón valiente”, que retrata a la población guerrera de los celtas.

La religión de los celtas.

Principalmente, su religión era un panteísmo materialista. Creían en la transmigración de las almas y la existencia de otra vida después de la muerte. Adoraban a los astros y a los dioses superiores que, pensaban, tenían suficiente poder para influir en su destino favorablemente. Sus cultos la practicaban en la cumbre de una montaña o en la espesura de los bosques. Hacían sacrificios humanos a sus divinidades.

Iglesia celta
Iglesia celta

Un poco de información sobre el arte celta.

Este pueblo dejó numerosas muestras de su arte, tales como tejidos de esparto, pinturas rupestres, monumentos megalíticos (dólmenes, menhires, talayotes, taulas, etc.), agujas y otros objetos de hueso labrado, vasijas de barro cocido al aire libre, entre otros.

Fuente: Diccionario Enciclopédico Ilustrado. Ed. Ramón Sopena.

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Abr 21 2018
MATERIALES MÁGNETICOS: Diamágneticos, paramagnéticos y ferromagnéticos explicados.
materiales magneticos

Ensamble de Ideas te trae el artículo más completo sobre materiales magnéticos: materiales diamagnéticos, materiales ferromagnéticos y materiales paramagnéticos.

Seguramente, en tu infancia, habrás jugado con las “mágicas” fuerzas de un imán. Atrayendo cosas que eran de hierro, como clavos, o jugando a ver en qué materiales tu imán “se pegaba” o no, estabas, ni más ni menos, que haciendo ciencia, investigando, sacando tus propias conclusiones.

Es así como damos paso a una serie de artículos sobre el magnetismo, un fenómeno físico por el cual algunos materiales ejercen fuerzas de atracción repulsión sobre otros.

Materiales ferromagnéticos.
No todos los materiales son atraídos por un imán. Los que sí son atraídos, como el hierro, son llamados materiales magnéticos.

La fuerza magnética, que es la fuerza entre imanes y materiales magnéticos, es una fuerza a distancia. Esto significa que no hace falta que los cuerpos estén sí o sí en contacto para ver los efectos de esta fuerza. No obstante, la intensidad de la fuerza magnética va bajando a medida que yo alejo los cuerpos. Los materiales magnéticos, por su parte, pueden ser clasificados de acuerdo a cómo se comportan frente a un imán. Prepará tus apuntes y anotemos cuáles son estos tres tipos diferentes:

TIPOS DE MATERIALES MAGNÉTICOS

1. Materiales Diamagnéticos

Los materiales diamagnéticos son aquellos que, contrario a lo que uno piensa cuando habla de magnetismo en la vida cotidiana, se repelen cuando están en presencia de un imán. ¿Se repelen? ¿No era que los imanes atraen? Bueno, no siempre los imanes atraen -basta con que juntes dos imanes y des vuelta uno de ellos para ver cómo se repelen entre ambos-.

En este caso, decimos que existen materiales (y que se encuentran fácilmente) que presentan una muy débil tendencia a alejarse de los imanes. Entre estas sustancias tenemos al agua (¡increíble!), el helio de los globos de cumpleaños, el grafito de tu lápiz, la sal de mesa con la que le salas tus papas fritas, etc. A continuación, te presentamos una tabla con los materiales diamagnéticos más comunes.

ALGUNOS MATERIALES DIAMAGNÉTICOS
AGUA
AZUFRE
BISMUTO
BRONCE
COBRE
GERMANIO
GRAFITO
HIDRÓGENO
ORO
SILICIO
GASES NOBLES (Helio, Neón, Argón, Criptón, Xenón, Radón)

Cuando un material diamagnético está en presencia de un imán, se magnetiza, lo que significa que se convierte en un imán por un tiempo. ¡Pero ojo! Su magnetismo desaparece si quitamos el imán que lo magnetizó.

Materiales Diamagnéticos: oro.
Materiales Diamagnéticos: oro.

2. Materiales Paramagnéticos

Algunas sustancias como el aire se convierten temporariamente en imanes muy débiles (es decir, se magnetizan) sin convertirse en imanes permanentes. Cuando están cerca de otros imanes, son atraídos; pero si se alejan, pierden el magnetismo. Podemos ver algunos ejemplos en la siguiente tabla:

ALGUNOS MATERIALES PARAMAGNÉTICOS
ALUMINIO
AIRE
MAGNESIO
MOLIBDENO
TITANIO
Materiales paramagnéticos.
El aluminio, material del que están hechas las latas de gaseosas, es paramagnético.

3. MATERIALES FERROMAGNÉTICOS

Estos materiales, usualmente hechos o compuestos por hierro, níquel o cobalto, son, tal vez, los más conocidos por ti. En presencia de un imán, se convierten en uno. Esto significa que son fuertemente atraídos por el imán que les hayas puesto cerca y hasta se pueden convertir en nuevos imanes permanentes aun cuando retires tu imán (¡asombroso!). Las fuerzas magnéticas involucradas son muy intensas.

Materiales ferromagnéticos,
En esta imagen, vemos como partículas de hierro (un material ferromagnético) son fuertemente atraídas por imanes esféricos.

Actividades:

Contesta las siguientes preguntas en base a lo leído en el artículo:

  1. ¿Puede una tijera de metal convertirse en un imán? ¿Cómo?
  2. ¿Qué tipo de comportamiento tendrá nuestro cuerpo dentro de un campo magnético? (¿Una pista? ¡Estamos formados por 70% de agua!)
  3. Un material que no conocemos es atraído por un imán. Se magnetiza hasta que de repente quitas el imán. Cuando lo haces, deja de estar magnetizado. ¿Qué tipo de material magnético es?

PARA MÁS INFORMACIÓN EN LA SERIE MAGNETISMO:

La TEMPERATURA DE CURIE

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Abr 19 2018
Sólidos Cristalinos y Sólidos Amorfos explicados fácil
Sólidos Cristalinos y Sólidos Amorfos
Sólidos Cristalinos y Sólidos Amorfos

¿Qué son los sólidos cristalinos y sólidos amorfos?

Como sabrán del artículo Estados de la Materia, los sólidos poseen forma y volumen propio. Esto significa que su forma se mantiene ensamble y que el espacio en el universo que ocupa el sólido es único. Asimismo, hemos visto que las fuerzas de atracción en los sólidos son mayores a las fuerzas de repulsión. En otras palabras, las fuerzas intermoleculares que existen entre las partículas de un sólido las mantienen unidas, de forma tal que impiden que las partículas se escapen unas de otras, como sucede en un gas.

Es hora de adentrarnos un poco más en el estudio de los sólidos. Para ello, te presentamos los dos tipos de sólidos que existen, junto con sus características. Veamos:

Sólidos Cristalinos

Las partículas que los constituyen ocupan posiciones en el espacio que se repiten con regularidad. Se disponen en formas geométricas ordenadas (que se llaman redes cristalinas).

 Sólidos Amorfos

Presentan muy poco orden en la distribución de sus partículas sin formar redes cristalinas.

El vidrio es un claro ejemplo de sólido amorfo.
El vidrio es un claro ejemplo de sólido amorfo. Otros ejemplos: la goma y el plástico.

Finalizaremos diciendo que la formación de un sólido cristalino o un sólido amorfo depende de la naturaleza del material y en qué condiciones se cristalizó. ¿Lo sabías?

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Abr 18 2018
Los 2 tipos de Circuitos Eléctricos: CIRCUITOS EN SERIE y EN PARALELO

Los circuitos eléctricos

En la vida cotidiana, encontramos múltiples ejemplos de circuitos eléctricos. La computadora, la tablet o el teléfono en el que estás leyendo esto posee un circuito eléctrico en su interior. Una casa o una escuela es un gran circuito eléctrico, formado por diferentes artefactos, como computadoras, lámparas, proyectores, etc.

La mayoría de los circuitos eléctricos están formados por varios dispositivos que utilizan la energía provista por la fuente, que puede ser una pila, una batería, entre otros. Si quisiéramos dibujar estos circuitos, deberíamos hacerlo de una manera en que todos lo comprendan. Por ello, existen símbolos que representan los diferentes artefactos que podemos hallar en dichos circuitos.

Simbología de los Circuitos Eléctricos

Simbología de Circuitos Eléctricos.
Simbología de Circuitos Eléctricos. (C) 2019. Ensamble de Ideas.

De esta forma, podemos dibujar grandes circuitos eléctricos con sólo utilizar estos símbolos. El conductor puede ser, por ejemplo, un cable que une la fuente con alguna bombilla o lamparita para encenderla. O bien, podemos dibujar mediante símbolos un circuito eléctrico en el que una fuente le proporcione la energía para que tres resistencias funcionen correctamente.

¿Resistencias? ¿Qué es eso? Las resistencias pueden ser artefactos, tales como un ventilador, un microondas o una impresora. Son dispositivos que impiden, en cierto grado, el paso de la corriente eléctrica. Las resistencias, por su parte, suelen simbolizarse con líneas en zigzag.

La ley de Ohm

Es importante ahora hablar de los tipos de circuitos eléctricos, pues presentan características particulares que los hacen útiles para diferentes fines.

Para comenzar a hablar sobre los tipos de circuitos, es necesario identificar tres variables fundamentales descriptas en la llamada Ley de Ohm, que veremos más adelante.

-La intensidad: definida como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por un cable por unidad de tiempo.
-La diferencia de potencial: también llamado voltaje, es la energía necesaria para llevar cada carga eléctrica de un punto a otro del circuito. Se debe a la diferencia de electrones que hay entre un punto y otro del circuito o entre dos cuerpos.
-La resistencia: es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Si dos cuerpos no tienen igual resistencia eléctrica, se dice que uno tiene mayor resistividad eléctrica que el otro.

Definición de Corriente Eléctrica o Intensidad

En un circuito eléctrico, en Física, se denomina intensidad a la cantidad de cargas eléctricas que pasan por dicho circuito por unidad de tiempo.

En otras palabras, la corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que circula por un conductor. En condiciones estacionarias, la corriente que circula por el material conductor es igual al cociente entre la cantidad de cargas que pasan por unidad de tiempo. ¿Cómo? ¿Qué significa todo eso? Es muy sencillo, estamos diciendo que:

\( I=\frac{q}{t}\)

Intensidad y corriente eléctrica.
El cálculo de Intensidad es fundamental para el estudio de la electricidad.

…donde notamos I a la intensidad (o corriente eléctrica). A veces, muchas personas la llaman amperaje, pero no es un nombre que usaremos usualmente en Ensamble De Ideas; notamos q a la cantidad de cargas eléctricas y t al intervalo de tiempo.

Unidades de la Intensidad

Como sabes, en física todo requiere de unidades (¡Uf! ¿Otra vez? Y sí…). La carga eléctrica se mide en una unidad llamada coulomb (C) en honor al físico, ingeniero y matemático francés Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806). El tiempo, claro está, se mide en segundos (s). La intensidad, por su parte, se medirá en ampères (A), en honor al científico francés André Marie Ampère, que vivió entre 1775 y 1836). Es decir:

\( A=\frac{C}{s} \)

Veamos algunos ejemplos de cómo utilizar esta relación:

Ejemplos de cálculo de Intensidad

Ejemplo 1

  • ¿Cuál es la intensidad de un circuito eléctrico en el que pasan 3,4 C por cada 4 segundos?

Es muy sencillo resolver esto. Gracias a las unidades, podemos darnos cuenta de cuánto vale Q y cuánto vale t. De esta manera, realizamos el cociente \( I=\frac{Q}{t}\)para obtener el valor de la corriente:

\( I=\frac{q}{t}\)

Dado que \( q=3,4C\)y \( t=4 s \) , entonces:

\( I=\frac{3,4 C}{4 s} [latex]

[latex] I=0,85 A \)

¡Y listo!

Ejemplo 2

  • ¿Cuántas cargas pasan por un conductor eléctrico cada 34 segundos, sabiendo que I=5A?

Aquí vemos que t = 34 s y que la corriente vale 5A. Por ello:

\( I=\frac{q}{t}\)
\( 5A=\frac{q}{34 s} \)

Despejo q:

\( q=I\cdot t \)
\( q=5A\cdot 34s \)
\( 170C \)

TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Circuitos en serie

Un arbolito de Navidad es un típico ejemplo de circuito en serie. En él, si se rompe una lamparita, la corriente es incapaz de completar el circuito y, por ello, todo el circuito deja de funcionar. Asimismo, cuanto más lamparitas agreguemos al circuito (o más resistencias, en general), menor será la luminiscencia de esas lamparitas. Lo que sucede es que todos los elementos del circuito están conectados por un único conductor, como si fuesen vagones de un tren, y todos los elementos de un circuito en serie tienen la misma intensidad. Matemáticamente:

\( I_{total}=I_1=I_2=I_3…\) (Todos los elementos tienen la misma intensidad.)

Circuitos eléctricos: circuito en serie.
Un ejemplo de circuito en serie.

Por otro lado, el voltaje total (o diferencia de potencial, o tensión eléctrica -¡Uf! ¡Cuántos nombres para una misma magnitud!-) de los elementos es la suma de cada uno de los voltajes en cada elemento del circuito. Es decir:

\( V_{total}=V_1+V_2+V_3+…\) (El voltaje total es la suma de cada voltaje de cada elemento del circuito.)

Finalmente, la resistencia total del circuito en serie es la suma de las resistencias de cada receptor; es decir:

\( R_{total}=R_1+R_2+R_3+…\) (La resistencia total -también llamada resistencia equivalente– es la suma de cada resistencia del circuito.)

2. Circuitos en paralelo

El circuito eléctrico de un hogar es un claro ejemplo de circuito en paralelo. Todos los elementos del circuito no están conectados por un único conductor, como si fuesen eslabones de una cadena, sino que tienen conectadas sus entradas a un mismo punto del circuito y sus salidas a otro mismo punto del circuito eléctrico.

Estos puntos son llamados nodos. Si una resistencia deja de funcionar, la corriente eléctrica tiene otros caminos por donde seguir su curso y completar el circuito, por lo que dicho circuito seguirá funcionando normalmente. ¿Genial, verdad? Otra cosa importante: no importa la cantidad de lamparitas que tenga el circuito, la luminiscencia de esas lamparitas será máxima para todas. Veamos otras características:

Circuitos eléctricos: circuito en paralelo.
Circuito en Paralelo. En violeta, se encuentran marcados los NODOS del circuito.

\( V_{total}=V_1=V_2=V_3=…\) (El voltaje total es el mismo en cada elemento del circuito.)

Todos los elementos de un circuito en paralelo tienen la misma diferencia de potencial (es decir, mismo voltaje). Matemáticamente:

Por otro lado, la intensidad total es la suma de cada intensidad de cada elemento del circuito.)

\( I_{total}=I_1+I_2+I_3…\) (La intensidad total es la suma de cada intensidad.)

Finalmente, la resistencia total del circuito en serie es la suma de las resistencias de cada receptor; es decir:

\( \frac{1}{R_t}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3}+…\) (La recíproca de la resistencia total -también llamada resistencia equivalente– es igual a la suma de las recíprocas de cada resistencia involucrada en el circuito. ¡Relee esta oración cuantas veces lo necesites, prestando mucha atención a la fórmula!).

Con el fin de favorecer el cálculo de las resistencias equivalentes en los circuitos en paralelo, también es útil presentar la siguiente forma de calcularlas:

Cálculo de la Resistencia Equivalente o Total en un Circuito en Paralelo.

¿Qué ventajas y desventajas ves en un circuito en serie y uno en paralelo?

Ejercicios resueltos de Circuitos en Paralelo.

Ejemplo 1

Se tiene un circuito eléctrico en paralelo de tres resistencias cuyos valores son \( R_{1}=10\Omega; R_{2}=15\Omega; R_{3}=5\Omega\). Si el voltaje vale 25V, ¿cuánto vale la intensidad?

Paso 1. Calculamos la resistencia total:

Paso 2. Aplicamos Ley de Ohm:

Ejemplo 2

Se tiene un circuito en paralelo de cinco resistencias cuyos valores son \( R_{1}=12\Omega; R_{2}=24\Omega; R_{3}=6\Omega; R_{4}=32\Omega; R_{5}=4\Omega\). Si el voltaje vale 40V, ¿cuánto vale la intensidad?

Paso 1. Calculamos la resistencia total:

Paso 2. Aplicamos Ley de Ohm:

Mesografía Sugerida

Más ejemplos en video.

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https://www.youtube.com/watch?v=OHn4pGcF8lI

https://www.ensambledeideas.com/efectoscorrientelectrica

NTICx en la Escuela

En el portal del PhET Colorado, podrás encontrar una sencilla aplicación de la corriente eléctrica y su relación con las variables de Ohm, disponible en https://phet.colorado.edu/es/simulation/ohms-law.

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