informe8CAMPOMAGNÉTICOTERRESTRE[1]

7/21/2019 informe8CAMPOMAGNTICOTERRESTRE[1]

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CAMPO MAGNTICO TERRESTRECOMPONENTE HORIZONTAL

EXPERIENCIA N 8

OBJETIVOS

a. Determinar las caractersticas del campo magntico de la Tierra.

b. Determinar la componente horizontal del campo magntico.

c. Analizar el comportamiento de una barra magntica en un campo magntico.

MATERIALES

- Barra magntica- Comps magntico (brjula- !agnet"metro (soporte e #ilo para

suspender barra magntico- Cron"metro- Calibrador $ernier

- Balanza


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FUNDAMENTO TERICO

Medida de a !"#$"%e%&e '"(i)"%&a de !a#$" #a*%+&i!" &e((e,&(e%n la &igura' se muestra un modelo simpli&icado del campo magntico terrestre'

ue en una primera apro)imaci"n' es el mismo ue el de una es&era imantadauni&ormemente. *os polos geogr&ico + magntico de la Tierra no coinciden' eincluso a lo largo de la #istoria se #an producido in,ersiones de los polosmagnticos.

Como puede apreciarse en la parte derec#a de la &igura' la componente #orizontal(local del campo magntico terrestre BHse dirige siempre #acia el polo orte.

ara medir esta componente' se pueden realizar distintos e)perimentos.

P(i#e( #+&"d"


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*lamemos eje / a la direcci"n #orizontal orte-0ur. roducimos un campomagntico B' en la direcci"n del eje 1' cu+a intensidad calculamos. 2na brjulaue se orientar en la direcci"n del campo magntico resultante. !idiendo elngulo ue &orma el campo resultante con el eje /' obtenemos el ,alor de lacomponente #orizontal BHdel campo magntico terrestre.

%l ,alor ue se #a medido de esta componente en %spa3a es del orden de4.56784-9T :4.56 gauss.Se*-%d" #+&"d"E ,e*-%d" #+&"d" ,e .a,a e% a e/ de Fa(ada/0Disponemos de una bobina rectangular &ormada por N espiras de rea 0Colocamos el eje de la bobina en la direcci"n orte-0ur' + la giramos rpidamente8;4


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%l primer miembro es el rea bajo la cur,a V' en &unci"n del tiempo' el segundoes la di&erencia entre el &lujo inicial + el &inal

i- &:NBHS7cos4


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%n la e)periencia real' la bobina no tiene por ue mo,erse con ,elocidad angularuni&orme. %n este caso' el rea bajo la cur,a se puede obtener de &ormaapro)imada poniendo una rejilla transparente encima de la representaci"n gr&icade la &unci"n. Cuanto ms &ina sea la rejilla con mejor apro)imaci"n obtendremosel rea bajo la cur,a.

%n el osciloscopio ue se #a simulado' podemos elegir una rejilla gruesa' en laue se #an establecido las siguientes di,isiones>

4.8 s #orizontalmente 8.4 mili,oltios ,erticalmente.

0eleccionando la rejilla &ina' los ,alores anteriores se di,iden por dos' de estemodo podemos apro)imarnos muc#o mejor al ,alor e)acto del rea encerrada porla cur,a + el eje #orizontal.

PROCEDIMIENTO

8. %)amine + reconozca cada uno de los materiales de su euipo.

5. Determine la masa ! + las dimensiones a + b de la barra magntica. Apartir de estos datos encuentre su momento de inercia. 2tilice la &"rmula>

? :(a5 E b5 !85

Anote los resultados en la Tabla 8.

TABLA 1

MASAM 23*04

LONGITUDa2#4

ANCHOB2#4

MOMENTO DEINERCIAI23*05#64

4.486F 4.4G9 m 4.468 m H.9G ) 84-G

H. Determine la distancia * entre los polos magnticos. ara ello utilice elcomps magntico (peue3a brjula. Antes de realizar la medici"ndesaloje de la mesa de trabajo todo material magntico. Coloue la barramagntica en el centro de la mesa + con la a+uda del comps magnticotrace algunas lneas de &uerza' ue salgan de los polos. rolongando laslneas trazadas en la direcci"n en ue ellas parecen con,erger encontrarla posici"n de los polos magnticos. Ibser,e la &igura G. !ida la distancia *(distancia entre los polos' anote el ,alor en la Tabla 5.


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9. Determine la direcci"n del campo magntica terrestre' retirando lo ms lejosposible la barra magntica + coloue el comps magntico en el centro dela mesa. Trace la direcci"n de campo magntico terrestre.

6. Trace una perpendicular a la direcci"n del campo magntico terrestre +sobre esta recta alinee la barra magntica. Tal + como se muestra en lasiguiente &igura. %l punto en la direcci"n de las dos rectas ue se #antrazado.

G. Coloue el comps magntico en el punto . Acercando o alejando la barramagntica al punto se consigue ue el comps magntico &orme unngulo J:96


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;. !ida el tiempo ue emplea la barra magntica en realizar 84 oscilacionescompletas + determine su periodo T. Lepita esta medici"n 6 ,eces comomnimo + registre estos ,alores en la Tabla 5.

TABLA 6

< D%!%D?C?M

8 5 H 9 6

< D%I0C?*AC?I%0

84 84 84 84 84

T?%!I> t(s ;4 K4 K9 K5 KH

%L?IDI> T(s ; K K.9 K.5 K.H T : K.H; s* : 9.9FN84-6m d : 84. HH6 N 84-5m B#:55HK.HnT

CUESTIONARIO

1) U&ii!e a e!-a!i7% 249 !a!-e a #a*%i&-d de a !"#$"%e%&e '"(i)"%&ade !a#$" #a*%+&i!" &e((e,&(e0 C"#$a(e ,-, (e,-&ad", !"% ", :a"(e,dad", e% a, &a.a, de &e;&",0

2tilizando la ecuaci"n (G con los datos obtenidos en las tablas ? + ?? ,emos ue el,alor es mu+ pr")imo al de los libros de =sica' ue es de 8'K 84 -6 ObPm5+pasando el ,alor de B# ue #allamos a dic#as unidades nos da> 8'K5 84 -6 ObPm5 .*o ue ,endra a ser un error de 8'8KGQ.

2) -e ,e 'a% ".&e%id"?P"d(@a% ,-$e(a(,e?

B. *a cercana de cualuier tipo de cuerpos magnetizados pudo #aber alterado ladirecci"n ue marcaba la brjula' respecto al campo magntico.

C. *a &alta de precisi"n de los instrumentos utilizados para #allar los polosmagnticos.


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D. %l mo,imiento pendular no &ue el ideal' esto dependa de la #abilidad del uerealiza el e)perimento.

%. 0e podran superar tratando de aislar el arrea de trabajo de cualuier objeto

magntico ue pueda perturbar el e)perimento.

3) G(a=i>-e a @%ea de =-e()a de a .a((a #a*%+&i!a9 ,eaa%d" a $",i!i7%de ", $"", #a*%+&i!", / a, di,&a%!ia, L / d

4) C-ae, ,"% a, !a(a!&e(@,&i!a, de !a#$" #a*%+&i!" &e((e,&(e? C-e, e !"#$"(&a#ie%&" de -%a .a((a #a*%+&i!a de%&(" de -% !a#$"#a*%+&i!"?

%l campo magntico terrestre es uni&orme' la direcci"n la imantaci"n interna &ormaun ngulo de 86< con el eje terrestre.

5) E% >-e -*a( de a Tie((a a !"#$"%e%&e '"(i)"%&a de !a#$" #a*%+&i!"&e((e,&(e e, #;i#a? P"( >-e?

0al,o en el %cuador magntico' el campo magntico terrestre no es #orizontalR elngulo ue &orma el campo con la #orizontal se denomina inclinaci"n magntica.%n Cambridge' !assac#usetts (pr")imo a los 96< ' el ,alor del campomagntico terrestre es alrededor de 6'; 84 -H ObPm5 .0er m)ima en el %cuador por su latitud.ara un ngulo : P5' $ es m)imoR luego sen: senP5 : 8' esto se da en lospolos.

6) Ded-)!a a, e;$(e,i"%e, 19 9 /

L


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4!o

!a*

=

(1) T Pe(i"d" de ",!ia!i7% de #":i#ie%&" de a .a((a #a*%+&i!a2a(#7%i!" ,i#$e40

! : -Bml sen : -Bml

T : 5 ? P (Bml (!o,. Arm. 0imple

T : ? (relaci"n entre momento de inercia + aceleraci"n angular . (8

T : - S (le+ de ooUe ...(5

: V5sen (V t E : - V5 ...(H

de (8 + (H T : - ? V5 ...(9

(2) : (9 -S : - ? V5

V : (SP?8P5 pero T : 5 PV

T : 5 P (?PS8P5 ...(6

%n el campo magntico >

T : Bn sen T : - B# ...(K por ue W86


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S : B# ...(;

De (; + (6

T : 5 ? P (B

(2) I M"#e%&" de i%e(!ia e% -% $a(aee$@$ed"0

? : ; ()5E+5 d) d+ dz

? : ; ()HPH E)+5aP5d+ dz

? : ; (aHP59 E (aP5)+5 d+ dz

? : ; (aHPH (+ E(aP5 (+HPH bP5dz

? : ; (aH bP9; (+ E(aHbP9; E abHP9; dz

? : ;P9; ab (a5E b5X bP5 : 8P85 ab5(a5E b5

ero > : !P, : !Pab5

? : !P , (a5E b5

(3) B #a*%i&-d de !a#$" #a*%+&i!" $"( e/ de C"-"#. / :ie%d"

*(=i!"0B : (5 m * d P ( (d E *P5 5(d - *P5 5

B : (5 m * d P ( (d - *5P9 5

(6) B' !"#$"%e%&e '"(i)"%&a9 # L

De (6 (B#8P5 : (5 m 8P5 P (d5- *5P9 ...(?

De (8 (B#8P5 : 5 P T (? P 8P5 ...(??

(I) : (??

B# : 5 P T (5 ? d8P5P (d5- *5P9 ...(??


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CONCLUSIONES

=. o se puede determinar la direcci"n del campo magntico terrestre a tra,s dela brjula. or las alteraciones ue pueda tener esta o la alteraci"n de cuerposcargados.

Y. %l plano ,ertical ue contiene a T (meridiano magntico no coincide engeneral con el meridiano geogr&ico.

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