Practica 6

BLOQUE II.

LAS FUERZAS. LA EXPLICACIÓN DE LOS CAMBIOS

Tema 4.2 Los efectos de los imanes

PRÁCTICA No. 3  ¿Puede un imán perder sus propiedades magnéticas?

PROPÓSITOS:

Que los alumnos:

l  Comprueben que hay ciertas maneras de hacer que un imán pierda sus propiedades magnéticas.

APRENDIZAJES ESPERADOS:

ü  Comprende un proceso por medio del cual se hacer que un imán pierda sus propiedades magnéticas.

ü  Comprende el fundamento de dicho proceso.

PREGUNTAS GUÍA:

1.    ¿Cuál es la diferencia entre un imán permanente y uno temporal?

2.    ¿Menciona de qué maneras puede un imán perder sus propiedades de imantar?

DESARROLLE LA HIPÓTESIS (Elaborar una hipótesis para este experimento con base en las respuestas a las preguntas anteriores).

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FUNDAMENTO TEÒRICO.

Los imanes pueden ser naturales, los cuales manifiestan sus propiedades de forma permanente, como la magnetita (Fe₃O₄),  o bien, pueden ser también artificiales, obtenidos a partir de aleaciones de diferentes metales. Podemos decir que un imán permanente es aquel que conserva el magnetismo después de haber sido imantado. Un imán temporal no conserva su magnetismo tras haber sido imantado.

Imantar un material es ordenar sus imanes atómicos.

En la figura derecha se observa en primer lugar un material sin imantar y debajo un material imantado.

Materiales magnéticos

Los materiales que pueden interactuar magnéticamente entre sí, o con otros materiales, son denominados materiales magnéticos.

Estos materiales son agrupados de acuerdo al comportamiento que presentan frente a los imanes naturales y esencialmente son de tres tipos:

1.    Los materiales ferromagnéticos son los que muestran un comportamiento similar al del hierro, es decir, son atraídos por los imanes naturales. Poseen una gran imantación.

Este tipo de materiales son aquellos que pueden mantener las características que posee un imán luego del proceso de imantación (ejemplo del clip). Algunos materiales ferromagnéticos son el hierro, el gadolinio, el níquel, el calcio y compuestos de estos, de los cuales uno de los más conocidos es la magnetita (Fe3O4).

Uno de los mejores imanes permanentes conocidos en estos momentos es un compuesto ferromagnético hecho de gadolinio, neodimio y boro.

2.    Los materiales paramagnéticos también son atraídos por los imanes naturales, aun cuando el efecto es muy débil (imantación débil), salvo a muy bajas temperaturas.

Es posible imantarlos si los situamos junto a un imán; sin embargo, pierden rápidamente esta característica, una vez que se ha retirado el imán. Algunos materiales paramagnéticos son el manganeso, paladio y el oxígeno en estado líquido.

3.    Los materiales diamagnéticos interactúan magnéticamente con el imán, pero en vez de ser atraídos son repelidos en mayor o menor grado por este. En otras palabras, en vez de absorber las líneas de fuerzas magnéticas (como las ferromagnéticas), estos materiales las repelen.

Algunos materiales diamagnéticos son el diamante, el bismuto, el cobre, el mercurio y el agua.

¿Puede un imán perder sus propiedades magnéticas?

Para que un imán pierda sus propiedades debe llegar a la llamada "temperatura de Curie" que es diferente para cada composición. Por ejemplo para un imán cerámico es de 450º C, para uno de cobalto 800º C, etc.

También se produce la desimanación por contacto, cada vez que pegamos algo a un imán perdemos parte de sus propiedades. Los golpes fuertes pueden descolocar las partículas haciendo que el imán pierda su potencia.

MATERIAL:

·         1 imán rectangular

·         Un clavo

·         Clips

·         1 vela pequeña

·         Hilo

·         Martillo

PROCEDIMIENTO

1.    Colocar 2 clavos sobre el imán rectangular. Dejar reposar toda la noche.

2.    En el laboratorio, acercar los clavos a un clip.

3.    Golpear uno de los clavos con el martillo varias veces, y en diferentes direcciones.

4.    Volver a acercar el clavo a los clips, y observar el resultado.

5.    Atar el otro clavo con un hilo, y sujetar con la mano el otro extremo del hilo, a una distancia de unos 15 cm.

6.    Acercar el imán rectangular al clavo. ¿qué sucede?

7.    Prender la vela, y colocarla en la parte inferior del clavo, a unos centímetros de distancia. Volver a acercar el imán rectangular al clavo. ¿qué sucede?

ANALISIS DE RESULTADOS 

En la siguiente tabla, anota lo que sucede con los clavos ante los siguientes efectos:

MATERIAL	OBSERVACIONES
Clavos imanatados (pasos     1-2)
Clavo golpeado con martillo (Pasos  3-4)
Clavo atado al hilo en contacto con el iman (pasos 5-6)
Clavo tras la exposición al calor de la vela (paso 7)

Conclusiones por el alumno en base a los datos de la tabla:

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RESULTADOS ESPERADOS

Al dejar los clavos sobre el imán toda la noche, éstos adquieren las propiedades magnéticas del imán, debido a esto, son capaces de atraer los clips.

Al golpear uno de los clavos con el martillo, las moléculas del clavo se rearreglan, perdiendo las propiedades de un imán.

Lo mismo sucede con el calor, alterando el campo magnético producido por el clavo.

Explicación:

Existen varios métodos para que se produzca una desimantación ya sea por golpes fueres o mediante el sometimiento a altas temperaturas, debido a que tales efectos causan un desarreglo de las partículas del imán, haciendo que éste pierda sus propiedades.

COMENTARIOS Y SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

Comentar ideas previas acerca de los materiales que pueden adquirir propiedades magnéticas, y las diferentes maneras en las que los pueden perder.

Preguntas sugeridas para el alumno:

o   Con respecto al paso 2, ¿Qué sucedió al acercar los clavos a los clips? ¿Por qué?

o   Qué sucedió al acercar de nuevo el clavo a los clips en el paso 4?

o   Qué diferencia hay al acercar el imán rectangular al clavo en los pasos 5 y 6?

o   ¿Cuál de los clavos perdió más notablemente sus propiedades de imán, el que se golpeó con el martillo, o el que se sometió a calor con la ayuda de la vela?

BIBLIOGRAFÍA Y LINKS DE INTERÉS.

·         Irazoque, G. et.al (2003) Física 3.Tema 4: Magnetismo e Introducción a la electromagnética. Primera edición. Editorial Santillana. México. 152-154 pp.

·         Romo, H. et. al. (2002). Introducción a la Física y Química. Unidad 5. Nociones básicas de energía. Tercera Edición. Ediciones Castillo. México. 88-89pp

Documentos electrónicos:

·         http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/rc-66/rc-66.htm

·         http://www.latercera.cl/medio/articulo/0,0,38035857__151842990__1,00.html