El Magnetismo

El Magnetismo - Materia y Energía

Observaciones experimentales. 1) Obteniendo de una maestranza o herrería limaduras de hierro -que están al alcance de todos, por constituir material de desecho- déjese  caer sobre un montón de dichas partículas una “piedra imán” o magnética; al levantarla, se verá que se halla totalmente recubierta de tales limaduras.

2) Frotar una varilla de acero, de extremo a extremo, y en un solo  sentido, con magnetita, lo que determinará que la referida varilla se convierta en un verdadero imán artificial. Compruébese poniendo la barra imantada en contacto con alfileres,  clavos o tachuelas, objetos que no tardan en ser atraídos y levantados sorprendentemente.

3) Esparcir sobre una hoja de papel uniformes limallas de hierro; luego, desplazar por debajo un imán; y se verá que se mueven y se reúnen las partículas metálicas, según inherentes líneas de fuerza, orientadas hacia determinadas zonas; fenómeno, éste, que se denomina “espectro magnético”.

4) Cubrir una barra imantada de limaduras de hierro, y se verá que éstas de inmediato se acumulan con más fuerza e intensidad en los extremos o “polos”, siendo casi nula en la parte central o “línea neutral”. Sin embargo, suele suceder,  algunas  veces,  que  se presentan polos intermedios.

5) Dividir una varilla imantada en dos partes; al acercarse limallas se observa que éstas ganan, igualmente, los extremos; lo que evidencia que la porción dividida recupera los dos polos. Si cada uno de esos trozos se vuelve a subdividir, se producirá igual fenómeno. A estas barras pequeñas se denomina “imanes quebrados”.

6) Desde un soporte adecuado, colgar por medio de un hilo, una aguja imantada, atándola en su centro de gravedad. Acercando, por sus extremos, otra aguja, también imantada, se verá que se produce atracción o repulsión, según sean los polos de nombre contrario o del mismo nombre, respectivamente.

Significación. El magnetismo, cuya etimología latina es “magne” o “magnetis”, que quiere decir imán, proviene probablemente de Magnesia o de Magnus. Este fenómeno físico conocido y aplicado desde la remota antigüedad, consiste en la virtud o propiedad peculiar que tienen ciertos cuerpos de atraer otros trozos metálicos (hierro, níquel, manganeso, cobalto, etcétera).

Clases de imanes. Son de dos clases: naturales y artificiales.

a) Imanes naturales: Constituye la piedra imán, hierro magnético o magnetita, consistente en un ferrato ferroso que cristaliza en el sistema regular, casi siempre en octaedros sencillos o combinados con otras formas.

Habitualmente se presenta en cristales diseminados en las rocas serpentínicas y talcosas o en masas opacas, negras, magnéticas, y a veces polares, de donde parece que también le viene el nombre de imán. Es excelente mineral para la extracción de hierro y el más apropiado para la fabricación del mismo. Abunda la magnetita en varios países del viejo y nuevo mundo. Se cree que los cerros de Chaqui y otros de Bolivia poseen este mineral.

b) Imanes artificiales: La propiedad de atracción de los imanes puede trasmitirse, con facilidad, al hierro, acero y otros cuerpos, para lo que es bastante frotar uno de estos cuerpos con un imán natural, convirtiéndose en un verdadero imán, que a su vez puede  trasmitir  su  propiedad a otros cuerpos. También se imantan por influencia, contacto o corrientes eléctricas. Estos son los imanes artificiales, a los que generalmente se les da la forma de herradura o rectilínea. Los imanes artificiales, más que los naturales, tienen múltiples usos en la Ciencia y en la Industria.

Naturaleza del magnetismo. Entre las diversas teorías, la más aceptable es la existencia de dos fluidos magnéticos: positivo y negativo, que son iguales en cantidad e inseparables, residiendo en la superficie terrestre.

Estos fluidos, llamados también boreal y austral, según ejercen su función en uno u otro polo, “se atraen cuando son de distinto nombre y se repelen cuando son del mismo nombre, siempre con fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”.

Polos consecuentes. No siempre se manifiesta el magnetismo únicamente en los extremos de la varilla imantada, sino también, en ciertos casos, en la zona o “línea neutral” de la barra, donde se invierte la acción magnética, presentándose verdaderos polos, que atraen -con la misma fuerza que los extremos-, las limallas de hierro. Son, pues, estos polos intermedios los que reciben el nombre de “polos consecuentes”.

Fantasmas magnéticos. Si sobre un imán, sea en forma de herradura o de barra, se coloca (pegada a los polos) una lámina de cartón o de vidrio, donde se espolvorean limallas de hierro, se observará que estas partículas metálicas se acumulan y se disponen formando ciertas líneas curvas que reciben el nombre de “Líneas de Fuerza del campo magnético”, cuyas simétricas figuras obtenidas se denominan Espectros o Fantasmas Magnéticos.

Orientación de un imán. Después de hacer girar una varilla magnética, colocada en equilibrio sobre un eje, concluye por ocupar en cada sitio una posición fija, con los extremos dirigidos hacia los polos Norte y Sur de la Tierra, recibiendo las mismas denominaciones de los polos de dicha barra, a pesar de no seguir, con exactitud el meridiano geográfico, por cierta declinación que existe entre éste y el meridiano magnético.

Utilidades. Una de las aplicaciones prácticas de los imanes es la brújula, conocida y utilizada desde antes del descubrimiento de la América. Dicho instrumento consiste principalmente en una aguja de acero imantada que oscila con libertad, alrededor de un eje, en un plano horizontal. En tal sentido, la extremidad de color azul, señala siempre el Norte, con cierta conocida diferencia del meridiano terrestre. Dicha orientación de la aguja obedece a que la Tierra obra como un gran imán, cuyos polos magnéticos estarían cerca de los polos geográficos.

La brújula, al determinar los principales puntos cardinales, presta suma utilidad en la orientación marítima, terrestre y aérea. Se utiliza en los instrumentos topográficos (taquímetros y teodolitos), para medir tierras, trazar caminos, levantar planos, conducir aguas, abrir terraplenes de líneas férreas y muchas otras aplicaciones.

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Cuerpo.- Se llama cuerpo a una porción limitada de materia. Ej.: un frasco, una copa, un lápiz, etc.

Con madera podemos formar sillas, mesas, armarios, roperos; todos éstos son cuerpos y la madera sería la sustancia que los forma.

Sustancia.- Sé llama sustancia a la calidad de materia que compone un cuerpo. Ej.: el hierro, oro, plata, etc. son sustancias con las que se puede formar varias clases de cuerpos, herramientas, anillos, vajillas, etc.

Los conceptos de cuerpo y sustancia son inconfundibles, así:

Generalidades. Cuando se reúnen dos o más sustancias, el resultado puede ser una mezcla o una combinación. Se trata, pues, de dos cosas muy distintas que es necesario saber diferenciar.

Mezcla.- Es la reunión de dos o más sustancias cada una de las cuales conserva todas sus propiedades. De este modo la mezcla presenta el promedio de las propiedades de sus componentes.

Observaciones experimentales. a) Frótese vivamente con paño de franela (tejido de lana) una barra seca de vidrio, de lacre o de ebonita; luego, acérquese dicha varilla a un montón de pedacitos de paja o papel picado. ¿Qué se observa?

Observaciones experimentales. a) Tápese completamente los oídos con algodón; luego, pellizque una cuerda templada de un charango, guitarra, bandola o violín. ¿Qué sucede? ¿oye o no? En seguida, destápese los oídos y haga vibrar, de nuevo, dicha cuerda; primero templada y después floja.  ¿Qué prueba? ¿por qué esa diferencia de vibraciones?

Observaciones. El hombre, para ahorrar fuerza y trabajo que emplea en sus múltiples actividades mecánicas e industriosas, recurre a la ayuda poderosa de las palancas.

Desde la más remota antigüedad se ha sabido utilizar y aprovechar las ventajas de la palanca en el traslado de enormes moles y en la construcción de grandes edificios.

Elementos. Ante todo, se debe diferenciar entre palanca simple y palanca compuesta.

La palanca simple se demuestra típicamente por una barra cualquiera que consta de tres puntos esenciales:

Características.a) Es un líquido de color pardusco, llamado también “Oro negro”, es más denso que el agua y está formado por hidrocarburos.

b) Se encuentra en capas subterráneas, qué brotan algunas veces a flor de tierra, aunque generalmente a gran profundidad, requiriéndose perforar pozos especiales para su extracción.

El Aluminio

a) Caracteres: De color blanco, muy liviano, tenaz, maleable y fusible a 625°; no es atacable por el aire ni la humedad; tiene la gran propiedad de concentrar y conservar el calor.

b) Localización: Se encuentra en abundancia pero inexplotado en casi todo el territorio de Bolivia.