¿CUÁLES SON LAS TEORÍAS FÍSICAS NECESARIAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN TREN DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA?

ACTIVIDAD

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CAMPOS ELÉCTRICOS, MAGNÉTICOS Y EL CAMPO GRAVITACIONAL : CAMPO GRAVITACIONAL Y ELÉCTRICO
  1. Explora y amplía tus conocimientos sobre los campos eléctricos. Se dice que existe un campo
    eléctrico en una región del espacio
    si una carga eléctrica colocada en
    un punto de esa región experimenta
    una fuerza eléctrica.

    Es decir, es una región del espacio
    donde existe una perturbación tal
    que a cada punto de dicha región le
    podemos asignar una magnitud
    vectorial, llamada intensidad de
    campo eléctrico E.
  2. Explora y amplía tus conocimientos sobre los campos eléctricos. Si se coloca en cualquier punto de dicha región
    una carga eléctrica de prueba, se observa que se
    encuentra sometida a la acción de una fuerza.

    Por carga de prueba debe entenderse una carga
    positiva tan pequeña que no altere la distribución
    de las demás cargas, que son las que provocan
    el campo que se está midiendo.

    La intensidad de campo eléctrico en un punto se
    define como la fuerza que actúa sobre la unidad
    de carga situada en él. Si E es la intensidad de
    campo, sobre una carga Q actuará una fuerza.     Un ejemplo son las antenas emisoras y
    receptoras de radio y televisión. En el
    circuito emisor de una estación de radio,
    y en el circuito detector de los aparatos
    se encuentra una antena que en su
    forma más simple consiste en una varilla
    metálica. Cada estación emisora
    transmite sus programas con una
    frecuencia determinada, haciendo que
    en la antena los electrones se muevan
    periódicamente de un extremo a otro de
    la misma.
  3. Explora y amplía tus conocimientos sobre los campos eléctricos. Por lo tanto, el campo eléctrico E
    creado por la carga puntual q1 en un
    punto cualquiera P se define como:     Donde q1 es la carga creadora del
    campo (carga fuente), K es la constante
    electrostática, r es la distancia desde la
    carga fuente al punto P y ur es un vector
    unitario que va desde la carga fuente
    hacia el punto donde se calcula el
    campo eléctrico (P).

    El campo eléctrico depende únicamente
    de la carga fuente (carga creadora del
    campo) y en el Sistema Internacional se
    mide en N/C o V/m.
  4. Explora y amplía tus conocimientos sobre los campos eléctricos. Cuando una carga esta en reposo y
    se somete a un campo eléctrico, la
    carga siente una fuerza proporcional
    al campo y es acelerada. La dirección
    en la que es acelerada depende del
    tipo de carga.     Cuando una carga en movimiento es
    sometida a un campo eléctrico su
    estado de movimiento se ve afectado
    por la ley de coulomb, la dirección en
    la que es afectada depende del signo
    de la carga y de la orientación del
    campo eléctrico.     Ejemplo El campo electrostático que emiten los
    tubos fluorescentes puede corregirse
    apantallando los tubos con una rejilla
    metálica y conectándola a tierra. En
    general se aconseja que la distancia
    entre un tubo fluorescente y las
    personas sea de 1,5 m.
  5. Para hallar el campo eléctrico, en un punto
    P, producido por una distribución de cargas
    puntuales, se suma vectorialmente el
    campo producido por cada una de las
    cargas en dicho punto P.

                          EP=E1+E2+E3+...

    Por ejemplo, como se observa en la
    siguiente figura:     En el interior de un conductor el campo
    eléctrico es nulo, E=0, el campo es cero
    en el interior físicamente del material, si
    este material fuese hueco, el campo en
    este hueco no tiene por qué ser nulo.
    Por ejemplo: El campo existente entre las
    armaduras de un condensador cilíndrico de
    radio interior a, radio exterior b, y longitud
    L, cargado con cargas +Q y –Q,
    respectivamente.
  1. Explora y amplía tus conocimientos sobre el campo gravitatorio Se dice que existe un campo gravitatorio en
    una región del espacio si una masa
    colocada en un punto de esa región
    experimenta una fuerza gravitatoria.

    Por definición, el campo gravitatorio (Eg)
    que produce un cuerpo en un punto
    cualquiera es igual al cociente entre la
    fuerza de atracción gravitatoria que dicho
    cuerpo ejerce sobre una masa de prueba
    colocada ahí y el valor de dicha masa de
    prueba.
  2. Explora y amplía tus conocimientos sobre el campo gravitatorio El módulo de dicha fuerza se
    calcula con la ley de gravitación
    universal:     Donde M es la masa del cuerpo
    celeste que produce el campo, m es la
    masa del cuerpo de prueba y r es la
    distancia entre los dos objetos (medida
    de centro a centro)
  3. Explora y amplía tus conocimientos sobre el campo gravitatorio. Consulta en el material para el estudiante sobre analogias
    y diferencias.     Por tanto, el módulo del campo
    gravitatorio que produce el cuerpo de
    masa M en el punto donde se colocó
    la masa de prueba es:     Esta expresión dice que el valor del
    campo gravitatorio no depende de la
    masa de prueba (m) que se coloque
    en el punto, y sí depende de la masa
    (M) del cuerpo que crea dicho campo
    y de la distancia (r) entre el punto y el
    centro de masas de dicho cuerpo.     El cuerpo celeste (de masa M) perturba el
    espacio, creando un campo gravitatorio,
    Eg, y, al colocar en cualquier punto del
    espacio perturbado otro cuerpo (de masa
    m), se ejerce sobre él una fuerza
    proporcional a su masa y al campo:     Ejemplo Un ejemplo de esto, es la
    gravitación de la Tierra.