Presentación y agradecimientos

El objetivo de este blog, es el de permitir a estudiantes y docentes tener acceso a videos entretenidos que ponen de manifiesto leyes físicas conocidas.
En mi opinión el trabajo más logrado de los que aquí se presentan es el de "Levitación Electrodinámica Libre".
Es posible que los gustos varíen, solo digo que conseguir ese efecto con las herramientas y materiales de que dispongo ha sido todo un trabajo. Mis cálculos se hacían trizas ya que al variar la conductividad del aluminio que conseguía, no conseguía la estabilidad buscada.
Finalmente tuve la recompensa de verlo terminado y funcionando como pretendía.
Intentando motivar al alumnado a la investigación profunda de los temas aquí tratados, ó en todo caso a los docentes que lo consideren apropiado invitar a sus alumnos a observar al blog para luego discutir y analizar las presentaciones.
Por último deseo compartir con quien se detenga en este humilde espacio de Internet mis afectos.
Desde aquí vaya mi amor para todas las personas que menciono:
A mi esposa Liliana a quien nunca podré retribuirle la felicidad con que llena mis días.
A mi madre Agustina, fallecida el 16 Diciembre del 2013.
A mi padre Manuel, quien ha fallecido en 1996 y conservo de el los mejores recuerdos.
A mi única hermana, Silvia, de quien me diferencio tanto y en esa diferencia encuentro la razón más importante para quererla.
A mi sobrina y ahijada Natalia, quien ha llenado a la familia de alegría con sus dos hermosas criaturas (Candela y Lola)
A mi otra ahijada Mirna por quien siento un gran orgullo, a su hermana "La Colo"
A mi sobrina política Cecilia, quien bien conoce mi debilidad por ella y a principios del 2008 nos ha regalado a toda la familia una hermosa beba quien recibió el nombre de Olivia
A mis ex compañeros de trabajo del Instituto Tránsito de San José con quienes compartí 12 años de mi vida y pese a que desde el año 1989 no comparto mis actividades con ellos, los recuerdo a todos con mucho cariño.
A todos los alumnos que pasaron por mis cursos.
A mi querida Universidad Tecnológica Nacional ( U.T.N. )
He dejado para el final a la frutilla de mi postre, mi único hijo Pablo, quien solo me ha dado satisfacciones, todo lo que un padre espera de un hijo lo ha hecho y tambien un poco más.
Todo mi cariño para Mechi, mi nuera.
Para mi nieto Salvador nacido el 27/05/10, el deseo que la felicidad sea su eterna compañera.
En la foto mostrada estamos mi hijo y yo de veraneo en Febrero del 2006 en Mar del Plata.
Para todos los visitantes del blog vaya un abrazo.

Alberto

Levitación de un disco de aluminio

Esta secuencia nos permite observar que el disco permanece levitando a una altura constante, visualizamos al mismo tiempo la guía central que evita se disloque el sistema y el disco caiga por los laterales.
Sería hermoso ver levitar al disco sin la ayuda de la guía verdad ?
Quien dice, tal vez, si construyera otra bobina y la conectara en contrafase...

Bobina que despide a un disco de aluminio

Esta bobina que veremos actuar en los dos videos que le siguen a este, está siendo alimentada por la señal de linea de 220 Volts y 50 Hz. ... todos » Bien sabemos que que la fuerza electro motriz que se induce sobre un conductor se calcula con la ley de Lenz que nos dice e = -dflujo/dt (menos la derivada del flujo respecto del tiempo), el signo menos (-) está expresando que se opone. Que se opone a quién? A la causa que la produce. Cual es dicha causa? La variación del flujo en el tiempo, esto se aprecia en la fórmula, supongamos por un instante que el flujo no varía en el tiempo (podría ser un imán permanente) y que el conductor sometido a la acción del campo no está en movimiento respecto a dicho campo, al aplicar la fórmula nos daría que e = -dflujo/dt = 0 ya que como sabemos la derivada de una constante es nula. Este no es nuestro caso, aquí si hay variación del flujo respecto del tiempo, ya he dicho que la bobina se encontraba excitada por una señal de 50 Hz y la forma de onda como conocemos es senoidal. Bien, el disco de aluminio es conductor y ya ha quedado demostrado que se puede calcular en magnitud la fuerza electro motriz (f.e.m.) = e = -dflujo/dt. Ya que el disco es conductor no solo existe una f.e.m. que se mide en Volts, también existe una corriente y esa corriente que se mide en Amperes da lugar a la aparición de un campo magnético en el disco, ese campo intenta oponerse en todo momento a la variación del flujo de la bobina, dicha oposición es la denominada repulsión magnética, es así como el disco sostenido por la guía central toma altura y llega en nuestro caso a ser despedido.

Levitación Electrodinámica Libre

He llegado a construir el levitador del video, luego de cálculos teóricos que contemplaron las dimensiones físicas del disco de aluminio: diámetro, espesor, peso, conductividad, etc. Construí la bobina interior que ya hemos visto en acción en los dos videos anteriores, allí se calculó el N° de espiras, el diámetro del conductor, el diámetro interior de la bobina, el diámetro exterior, etc. Con todo esto ya construído me dediqué al cálculo de la bobina exterior, con el objetivo de que la levitación no necesitara de ningún tipo de guía. Luego de incontables retoques, pienso que más que por obra de mis cálculos fué obra de la misericordia que el disco levitara como yo pretendía. El tan indeseable efecto Foucault (corrientes de Eddy para los EEUU.), que genera pérdidas indeseables en tantos dispositivos y que por ejemplo en el caso de los transformadores se inducen en el núcleo de hierro, por esa razón se lo lamina y no son de un bloque macizo y también se agrega un pocentaje de silicio para la disminución de su conductividad y así minimizar parte de las pérdidas en núcleo (la otra es por el efecto de la histéresis magnética que aquí no me interesa tratar). Esas corrientes inducidas en el disco de aluminio son las que se aprovechan para generar un campo magnético en el mismo disco que interacciona con las bobinas que son alimentadas por una señal alternada de 50 Hz. y dan lugar a la levitación electrodinámica del disco. Me resta decir que las corrientes por los bobinados están circulando en contra-fase, merced a este tipo de conexión las bobinas actuando en conjunto crean un campo que para ejemplificar tiene forma de plato, esa es la razón por la cual el sistema levita libremente y no cae hacia los laterales. Si le damos un pequeño impulso giratorio en forma manual al disco, resulta llamativo observar la inercia con que cuenta el sistema

Giro Infinito

No, de ningún modo pretendan que manifieste que he conseguido el movimiento continuo. Si observamos el sistema, detectamos que el cristal del espejo se encuentra noblemente pulido al igual que ambas esferas de acero. Es cierto que he minimizado el rozamiento entre ambas superficies, sin embargo en mayor o menor medida continua estando presente. También se manifiesta el roce entre las dos bolas y el aire.
De donde proviene el aporte de energía para compensar estas pérdidas y permitir que el sistema gire indefinidamente ?
Ese suminstro de energía proviene de mis pulmones, quienes bombean un chorro de aire ( energía eólica ) debidamente encauzado mediande un fino conducto de acrílico, que intencionalmente no se muestra en el video para darle atractivo al mismo.
No obstante el verdadero objetivo de la presente demostración es poner de manifiesto la energía eólica.

La Rueda de Samsara

Observamos en el video, una configuración de 3 imanes de neodimio, dispuestos a 120° geométricos entre si. Tambien se pueden apreciar dos carriles curvados sostenidos por una caja negra. En el interior de dicha caja existe un electroimán con una derivación y un transistor. Como ya está explicitado en otro video cada vez que pasa un imán por sobre el electroimán, el transistror se satura y permite el paso de corriente por el electroimán. Esto provoca la repulsión magnética de los tres imanes que pasan en forma succesiva por sobre el electroimán, esta repulsión le provee el impulso suficiente al móvil para que el mismo ascienda a lo más alto de los carriles. Luego por gravedad desciende por los mismos hasta que recibe nuevamente el impulso magnético que hace ascender al móvil a lo mas alto de los carriles del lado opuesto. Esto se repetite indefinidamente, dando como resultado el efecto que permite visualizar el video

Péndulo con candelas

Observamos un movimiento oscilatorio, explicaré el modo de obtenerlo.

Una candela de medida X a la que he atravesado en su centro de 

gravedad, que en este caso coincide con el centro geométrico con una  

aguja de coser previamente calentada para facilitar su inserción en la 

parafina, luego posé la aguja con la candela insertada en un par de vasos

De modo que la aguja oficiara de eje del sistema minimizando el rozamiento.

De que modo funciona el sistema ?

Sencillamente cuando un sector está en la parte inferior consume más

parafina que el otro, por tanto pierde peso y sube, de este modo ahora el sector opuesto es el que se encuentra debajo y en este se repite lo 
antedicho.

Estos ciclos se van repitiendo hasta que el consumo de la parafina sólida
ya no lo permita. Sencillo de realizar y vistoso.

Ovoide hueco de aluminio giratorio

Veremos una secuencia de efectos que podremos conseguir con un campo magnético giratorio.
Una forma de lograrlo es la utilizada: un motor de ventilador de PC (fan) al cual le quité las aspas. Luego pegué sobre el cuerpo giratorio que quedó un par de imanes de neodimio, intenté centrar el sistema lo más que pude, no obstante quedó una pequeña vibración por la excentricidad del sistema. Esta vibración no tiene importancia sobre los efectos que deseo mostrar.
Aquí apreciamos el primero, se trata de un ovoide hueco, muy delgado de aluminio.
Este queda depositado sobre lo que fué una tapa de café instantaneo a la que pulí para sacar todos sus relieves.
Digamos que el ovoide apoya prácticamente en un punto, lo cual le confiere un bajo rozamiento, al girar el campo magnético que se encuentra debajo de la tapa a la velocidad original del fan, los imanes están girando a esa misma velocidad e inducen sobre el ovoide una fuerza electromotriz, al ser este de aluminio que es un material conductor, entonces circulará una corriente que dará lugar a la aparición de un campo magnético que interaccionará con el de los imanes giratorios.
El efecto obtenido es similar al de un motor de inducción, el ovoide girará a una velocidad próxima a la del campo magnético giratorio pero siempre algo levemente inferior, ya que si lo alcanzara no existiría corte de lineas de fuerza y de este modo no hay fuerza electromotriz inducida, ni corriente ni campo magnético en el ovoide.
Resulta claro entonces que en todo motor de inducción (este lo es) hace falta que exista un deslizamiento.
El concepto de deslizamiento está dado por la diferencia de la velocidad del campo magnético giratorio y el rotor (el ovoide en nuestro caso)

Ovoide sobre el agua

El mismo sistema, solo he agregado un recipiente con suficiente agua como para que el ovoide flote.
Ahora continúa siendo válido todo lo dicho con anterioridad, lo que ha variado es que la resistencia del agua es mayor que la del aire (todos sabemos lo difícil que es correr sumergidos en el agua), por tanto la fuerza que debe realizar es mayor.
El modo de obtenerla es aumentando su deslizamiento para cortar más lineas de fuerza y de este modo la fuerza electromotriz ycon ella la corriente y el campo magnético que genera el ovoide es mayor. De este modo pese a aumentar de modo considerable el rozamiento el ovoide se mantiene en moviemiento.

Esfera hueca y perforada

Ahora me he dispuesto a colocar sobre el sistema un esfera de aluminio hueca y con grandes perforaciones ubicadas en forma diametral.
Por una parte vemos que la superficie de la "esfera" es menor, además le he quitado buena parte de aluminio en dos de sus extremos.
Es previsible que la fuerza electromotriz que se induce será menor, pero por otra parte al ser más pequeña el rozamiento con el aire debería bajar y no debemos olvidar que los orificios practicados pueden inroducir más rozamiento con el aire al destruir su aerodinámica.
Veamos los resultados.

Vibración Giratoria

Ya he manifestado que al pegar los imanes (que tienen forma de media luna) resulta muy engorroso dejar al sistema balanceado y por lo tanto se produce una vibración.
El los teléfonos celulares cuando activamos el vibrador, lo que ocurre es que se pone en marcha un motor giratorio desbalanceado.
Ahora veremos con una lata de cerveza, que está construida con aluminio muy delgado, pero debido a su tamaño pesa mucho más que el ovoide ó la esfera. Influyendo la forma de la base le la lata que apoya sobre la tapa de café en todo el contorno de su base introduce un gran rozamiento entre ambas.
No estoy diciendo que no se induzcan corrientes de Foucault ó de Eddy como las denominan los Norteamericanos, pero observaremos que son insuficientes para hacer girar a la lata en sentido antihorario, como el ovoide o la esfera.
De todos modos visualizamos un simpático giro en sentido horario debido a la vibración del sistema.
Estoy pensando en patentarlo para utilizarlo como posa vasos en las cervecerías, je.

Bobina cerrada o abierta ?

Es hora que trabajen Uds.
El aro que veremos en el video es una bobina con alambre de cobre muy delgado y 200 espiras.
La pregunta es: está en corto la bobina como se manifiesta en el video, ó está abierta ?
En que se basan para responder, pueden dejar comentarios.

Cabezal de video

Ya veremos publicado en otro sector del blog al mismo cabezal de video girar pero por medio de un sistema conocido como espira de sombra.
Aquí lo haremos girar con nuestro campo magnético giratorio basado en imanes permanentes

Torbellino de agua

Al sistema que venimos siguiendo le he depositado un vaso con agua y luego dejé caer un imán cilindrico de neodimio de 5 mm. de espesor, con un diámetro de 12 mm.
Este interacciona con el campo magnético giratorio del sistema del mencionado ventilador de PC (fan).
En esta circunstancia el imán rota exactamente a la velocidad del fan ya que posee su propio campo magnético dando lugar a la aparición del torbellino de agua que observamos en el video.

Levántate

Ya veremos en otros videos de que modo con el electromagnetismo se consiguen efectos sorprendentes. Aquí se trata de un núcleo con forma de E con un bobinado que se excita con una señal alternada de 50 Hz. Esto induce en el bloque de aluminio una fuerza electromotriz, por otra parte al ser el aluminio conductor circulará por él una corriente y también sabemos que cualquier conductor recorrido por una corriente produce un campo magnético. Este campo reacciona con el del núcleo y tienden a repelerse. La incóngnita es: cual será la razón que provoca que el aluminio pase de una posición horizontal a una vertical ? La explicación la encontramos en la geometría de la pieza de aluminio. Si observan en detalle existe un orificio en la misma debidamente calculado tanto en diámetro como en posición. Básicamente el orificio está más cerca de la cara que quedará hacia abajo una vez excitado el sistema, con esto conseguimos una repulsión menor en la zona del orificio. Con esto solamente ya conseguiremos que la pieza tienda a rotar. Pero para que quede detenida en la posición verical, los cálculos geométricos han de ser precisos.

Motor stepper que mueve a otro

En esta presentación veremos un motor paso a paso unipolar moviendo a otro motor unipolar (tienen dos bobinas con un punto medio y son más fáciles de controlar que los bipolares) Los unipolares pueden tener 5 ó 6 conductores ya que en algunos casos el punto medio de ambas puede ser unido. En este caso el proceso energético es el siguiente: Aplico energía mecánica en el eje de uno de ellos, sobre los conductores del mismo aparece energía eléctrica que se aplica al segundo motor y esta energía eléctrica vuelve a ser transformada en mecánica sobre el eje de este segundo motor.

Luego de este video veremos otro donde se visualiza la primer conversión de energía (mecánica en eléctrica)

Motor paso a paso como generador

Ya conocemos como es el tema energético, podemos decir resumiendo que toda energía puede ser transformada en otro tipo de energía. En este video observaremos un motor paso a paso bipolar al cual le aplico energía mecánica en su eje mediante mi propia mano, obteniendo energía eléctrica en un par de bornes sobre los cuales he conectado un led. Los motores paso a paso, también llamados stepper, pueden ser bipolares que poseen la característica de tener dos bobinas aisladas entre si por ello es que tienen 4 conductores. Para hacerlos funcionar como motor necesitan de un controlador electrónico que aplica un tren de pulsos en la secuencia adecuada, son más elaboradas las plaquetas que controlan a los bipolares que a los unipolares. Para redondear el comentario los motores paso a paso tienen una precisión que otro motor no podrá ofrecer. A modo de ejemplo se puede hacer girar 1,8°, para dar una vuelta necesitará en este caso 200 pasos ya que 200 x 1,8 = 360° = 1 vuelta. Son muy utilizados en robótica y en nuestras casas están presentes dentro de cualquier impresora. Muchas veces se habrán preguntado como es que una impresora coloca un punto de tinta "justo alli" Comenzamos a ver la punta del ovillo, quien hace avanzar el papel es uno de estos motores y quien mueve horizontalmente a los cabezales de impresión (donde van los cartuchos de tinta) es otro de estos motores.

Caída de un imán por dentro de un caño de cobre

Estamos aquí introduciendo el efecto de frenado magnético. En videos posteriores encontraremos de a poco información más detallada. Resulta llamativo cronometrar el tiempo en que se suelta el imán de neodimio y en momento en que sale por el otro extremo del caño.

Caída libre del imán

A efectos comparativos con el video anterior, es que he colocado el imán en caída libre para que se cronometren los tiempos

Endoscopía del Sr. Lenz

El Sr. Lenz ha decidido visitar a su gastroenterólogo y el profesional de la salud le indicó un estudio denominado endoscopía, el cual permite ver por dentro el tubo digestivo.
Lenz se realizó el estudio que es el del video que observamos y el médico diagnosticó
"digestión lenta". Creo que estamos todos de acuerdo.
Bromas aparte, la iluminación interior del conducto de cobre nos permite visualizar la lentitud en la caída del imán. Esta imágen completa la de los dos videos anteriores.

Motor de Rotor Líquido

Como funcionan los motores convencionales?

El principio básico que se aplica es la fuerza electromagnética de Lorentz

"Toda carga eléctrica (q) sometida a un campo de inducción magnética (B) es dotada de una velocidad (V), de dirección no coincidente con la dirección del campo, dicha carga está sujeta a una fuerza (Fm) de origen eletromagnético, cuya intensidad biene dada por:|Fm| = |q|.|V|.|B|. senφ
Donde φ es el el ángulo entre las direcciones del vector velocidad y del vector de campo magnético. Observese que la fuerza magnética FM es siempre ortogonal a V y B, siendo por tanto perpendicular al plano definido por V y B. El sentido de dicha fuerza puede ser obtenido por la conocida regla de la mano izquierda, donde el dedo índice representa la dirección de B, el dedo medio representa la dirección de V y el pulgar representa a la dirección de la fuerza magnética Fm.

MATERIAL:

Imán grande de forma anular de cerámica, que se puede extraer de un parlante.


Un cono de aluminio, puede utilizarse un embudo de aluminio, en mi caso utilicé un molde para construir velas.

Una barra roscada de bronce que hace las veces de borne central.

Una goma perforada, que permita pasar ajustadamente a la barra roscada de bronce y que mantenga la aislación respecto del cono de aluminio y le de hermeticidad al sistema.

Solución iónica que en nuesto caso se trata de sulfato de cobre diluído al 10%

Una fuente de alimentación de 6 Volts, capaz de entregar 2 Ampers. Advierto cuanto más grande sea el cono ( recipiente ) y más líquido coloquemos más corriente consumirá, aconsejo comenzar con poco líquido y luego si se desea ir aumentando su cantidad ( siempre que la fuente lo soporte )

Rotor Líquido - Inversión del sentido de giro

En el presente video, invertí la polaridad de la fuente de alimentación para obtener la inversión giratoria. Idéntico resultado hubiera obtenido de invertir la polaridad del imán.
Si se invierten ambos a la vez el sentido de giro se mantiene.

Rampa de Aluminio + Imán

Al rodar el imán sobre el aluminio se produce la situación de un campo magnético magnético que se mueve respecto de un conductor, eso da lugar a la aparición de una fuerza electromotiz inducida en el aluminio que se opone a la causa que la produce, es esto lo que nos dice la ley de Faraday-Lenz, esta ley será tratada en otro video con un mayor detalle. Como es que hace esa fuerza electromotriz para oponerse a la causa que la produce, pues bien, si de algún modo detuvieramos al imán ya no habría f.e.m., resulta evidente que la causa que produce la f.e.m. es el movimiento del imán y por lo tanto se opone a dicho movimiento introduciendo un frenado para lograrlo. Como es que consigue hacerlo, la f.e.m. que se ha inducido lo ha hecho sobre una planchuela de aluminio, que resulta ser un camino cerrado para la circulación de corriente. Esa corriente será mayor o menor dependiendo de la característica conductiva del material, en este caso aluminio, si fuese de oro o platino y mantuviera las dimensiones la corriente sería sin duda mayor. Aclarado el punto de las corrientes, debo decir que cualquier corriente que circula por un conductor genera un campo magnético que será mas intenso cuanto más corriente circule. Ya sabemos entonces que ha aparecido un campo magnético en el aluminio y es este campo el que interaccionando con el del imán que rueda el que produce el frenado.

Rampa de Cobre + Imán

En esta experiencia he tratado de poner de manifiesto que al ser el cobre mejor conductor que el aluminio mayor será el efecto de frenado magnético

Imán que rueda en una rampa y busca su centro

Ya he publicado con anterioridad un video, donde apreciamos un conjunto de 4 imanes de neodimio cilíndricos rodando por una rampa de aluminio en el cual se apreciaba el frenado magnético que se producía. En el presente he querido destacar la particularidad que posee el sistema de buscar automáticamente el centro de la rampa mientras los imanes ruedan cuesta abajo. Coloqué 2 imanes en lugar de los 4 que había colocado anteriormente, e intencionalmente no los coloqué paralelos a la rampa. Vemos que el ángulo de partida es bien distinto de 0° Esto hace que el conjunto de imanes comience a rodar en una trayectoria diagonal con respecto a la barra de aluminio, sin embargo al aproximarse al borde, cuando parece irremediable la caída de la rampa, el conjunto de los 2 imanes cambia de dirección y parte en diagonal, aunque con un ángulo menor en dirección al otro extremo de la rampa. Esto ocurre en forma reiterada y si la rampa es suficientemente larga finalmente rueda por su centro hasta el final de la misma. Cual ha sido mi interés en mostrar este efecto? El de incrementar nuestro concepto de la ley de Faraday-Lenz ya suficientemente mencionada en otros videos. Analicemos: cuando comienza la rodada, existe suficiente aluminio a ambos lados del "imán cilindro", es así como comienza su descenso según una trayectoria prácticamente recta hacia un lateral, ya ubicados bien cercanos al lateral nos encontramos que el cilindro encuentra mayor material de aluminio del lado que es cecano al centro que del lado opuesto (comienza a haber aire). Esta es la clave!!! Se induce más fuerza electromotriz en el centro ya que hay más material conductor (aluminio) y debido a ello se frena más en esa zona, de este modo gira en dirección a la zona más frenada. Este proceso es similar al de imagiarse un automóvil desplazándose por una recta y que supuestamente se frenara su rueda delantera izquierda, hacia la izquierda giraría el móvil.

Levitación + Movimiento Viscoso de un Imán

Dos planchuelas de cobre de 10 mm de espesor separadas por una pieza de PVC, más el conjunto de dos juegos de imanes, producen efectos singulares que tienen su basamento en conceptos que se vierten en videos posteriores. Ma gustaría hacer notar que cuando le imprimo un movimiento giratorio, este se logra por la única razón de que el imán de neodimio ubicado en el inferior, está prácticamente suspendido en el aire debido a la acción del imán superior que está disimulado en una pieza blanca de telgopor. Como la geometría del sistema está en un estado de pseudo equilibrio, al levantarse unas decimas al imprimirle rotación este termina levitando

Movimiento oscilatorio de dos bobinas interconectadas

Un par de bobinas estan Suspendidas en Por bastidor ONU Los Mismos Conductores Que las interconectan. En el centro de las bobinas se encuentran ubicados par un de IMANES de neodimio. Obsevamos Que al agente de mudanzas Una de las bobinas La Otra Also lo Hace. Así Funciona El Sistema, al Motor de la uña de las bobinas con respecto al imán Que SE Encuentra en La Misma, se producirá la ONU corte de lineas de Flujo magnético, lo cual sea da Lugar a la Aparición De Una fuerza electromotriz Que Podemos Calcular con La Conocida Expresión de Lenz e = -derivada del Flujo / dt Esa fuerza electromotriz Llega a la otra bobina Por medio de los Conductores, lo cual sea da Lugar a ala Aparición De Una corriente Que atravieza la 2 ° bobina, un su Vez this corriente producir ONU Flujo magnético en La Segunda bobina Que Interacciona con el imán permanente UBICADO EN ella, Provocando el movimiento de la Misma. Ahora Estamos en las Mismas Condiciones Que al Empezar, al MoveRSE la bobina 2 se induce en ella Una fuerza electromotriz Que Ahora Por medio de los Conductores Llega a la bobina 1 con lo cual sea sí Vuelve a Producir Lo Que comentábamos Para La bobina 2 Este Proceso se producirá succesivamente del una oscilación amortiguada. Se amortigua DEBIDO A Las Pérdidas En El cobre de las bobinas y de los Conductores y al rozamiento con el aire de las bobinas al MoveRSE. De tratarse de Sistema de las Naciones Unidas ideales, obtendríamos un móvil perpetuo, Que Por Otro instancia de parte no Existe ya Que Todos Los Sistemas reales hijo, si es Cierto Que se podrian Minimizar las Pérdidas, en nuestro de Caso Construir las bobinas de oro y utilizar el material Mismo el párrafo Los Conductores Que las Unen. De Todos Modos la resistividad del oro es & gt; Que 0. De Tal Modo I².R Será menor Pero No nula.

Movimiento relativo entre imanes y conductores

En más de un video subido he intentado poner de manifiesto la fuerza electromotriz que se induce en un conductor cuando existe un moviemiento entre este y un campo magnético. Efectos de levitación, de frenado, de repulsión y otros ya han sido mostrados. Ahora veremos un disco de aluminio que se mueve a 5000 RPM en las cercanías de un par de imanes que cuelgan de una banda elástica. Lenz y Faraday han dejado material para divertirnos por largo tiempo.

Lenz

Aplicación de la ley de Lenz, donde podemos apreciar que el movimiento giratorio de un imán sobre un recipiente de aluminio que flota en agua, induce fuerzas electromotrices, que dan lugar a la aparición de corrientes inducidas y las mismas crean un flujo magnético que reacciona con el campo de los imanes permanentes, obteniendo como resultado la rotación del recipiente en el mismo sentido en que se hacen girar los imanes permanentes.

Motor monofásico de extrañas características

Este motor basa su funcionamiento en un efecto conocido como "espira de sombra".
Si observamos el sistema, existe una barra de cobre que atraviesa longitudinalmente al núcleo laminado del bobinado monofásico, esta barra es la que produce un desfasaje entre el campo principal ( originado por las espiras del bobinado ) y el que se origina debido a la acción de esta barra.
Este sistema, que aquí se muestra como una curiosidad, ya que el cilindro de aluminio gira sin la necesidad de tener un bobinado de trabajo y uno de arranque, se utiliza en la práctica para dar el par de arranque en pequeños motores, como para citar algunos: pequeños ventiladores, extractores de humo, etc.
Finalmente, el concepto de "espira de sombra" se aplica en los contactores que funcionan con corriente alternada, de no tener esta espira se comportarían como un vibrador, al igual que una campanilla eléctrica.
Recomiendo buscar en Google "espira de sombra" para avanzar en la investigación del tema.

Acelerador Magnético

Mediante una configuración de tres grupos de imanes de neodimio, que se encuentran separados a una distancia que es igual al diámetro de 6 bolas de acero, se van ubicando grupos de 3 bolas de acero en cada sistema, al inicio del carril se encuentra la bola "disparadora" que será emujada suavemente hacia el primer sistema, de allí saldrá la tercer bola ya acelerada hacia el segundo sistema, de este mismo saldrá la tercer bola ya libremente por el carril. Este sistema se puede repetir n veces con lo que la bola que sale disparada finalmente tendrá mayor velocidad con mayor número de sistemas. Debo decir que al ser los imanes de Neodimio, que es una tierra rara, estos son muy quebradizos, más aún que un cristal, por esa razón no es conveniente hacer ganar mucha velocidad a la bola ya que si la que impacta sobre el último sistema se acelera demasiado hará estallar a los imanes. Como información adicional, los imanes vienen recubiertos con un niquelado y cromado, esto es así para darles un poco más de resistencia y protegerlos de la oxidación. Por último este tipo de imanes se encuentra en el interior de los discos rígidos aunque allí la forma es de una media luna. Espero disfruten viendo como derriba al blanco que es el estuche de mi cámara. Luego: manos a la obra y a construirlo

Movimiento Perpetuo Aparente

Un transistor oculto que pasa del estado de saturación a corte, una bobina con núcleo de hierro con derivaciones también oculta y un imán permanente que pendula sobre el sistema y es el que produce una f.e.m. en la derivación de la bobina, la fuente de alimentación también se ha ocultado. Con ese sencillo arreglo conseguimos repeler al imán cada vez que pasa por sobre la bobina. Debo decir que en mi humilde opinión el movimiento perpetuo no se conseguirá jamás, puesto que se deberían contravenir varias leyes físicas. Tengamos en cuenta que la energía se transforma de un tipo a otro, por citar un ejemplo un motor eléctrico consume energía eléctrica de la red y entrega energía mecánica en su eje, pero esta energía será siempre menor que la consumida ya que las pérdidas estarán siempre presentes (rozamiento, efecto Joule en los conductores, efecto Joule en el núcleo por las corrientes inducidas, histéresis magnetica, etc). Podríamos imaginarnos un amplificador de audio que consuma 500 W y entregue 600 W electricos en su salida ?

Motor Homopolar

Una batería de 1,5 Volts, un tornillo ferromagnético, un imán cilíndrico de neodimio y un conductor, serán suficientes para alcanzar una rotación del orden de las 5000 RPM. Debido a la velocidad, prácticamente no se visualiza en el video, recomiendo construirlo por su sencillez y verificar en vuestras propias manos lo antedicho.

Escalador Mecánico

Una sencilla demostración de varios aspectos de la rama mecánica de la física. Primero observamos como la energía eléctrica se convierte en mecánica por medio del motor eléctrico que hace girar al eje. Luego se distingue como el movimiento circular se tranforma en lineal mediante un sistema muy sencillo de levas, que he construído en base a unos pequeños discos de madera, estos fueron ubicados excéntricamente y en forma alternada desfasados uno de otro 180 ° Luego cortando los pequeños bloques de madera a la medida adecuada y otorgándo a los mismos una suave pendiente descendente en su parte superior, consegumos que las bolas suban por el escalador hasta la zona superior, es allí donde la energía potencial es máxima. Luego esa energía pasa a ser cinética, a medida que la bola rueda por los alambres curvados que la guían. Finalmente en la parte inferior de dicha guía espera una bola, que al ser impactada por la que llega descendiendo se desplaza ascendiendo por la guía en forma ascendente. Se pone de manifiesto en este choque el principio de acción y reacción, el de inercia, pérdidas en forma de calor, rozamiento, conservación de la energía y muchas leyes más. Por supuesto que al dejar el motor eléctrico conectado se repiten los ciclos en forma succesiva, dando un efecto simpático.

Bola de Ping Pong Levitando

El sonido del video delata al secador de cabellos que he utilizado para realizar esta simple experiencia que está a la mano de todos. Resulta llamativo ver a la bola levitar pero lo interesante es porqué lo hace? porqué no se disloca y cae sobre los laterales? Nuestro buen amigo Bernoulli ya hace cientos de años manifestó mediante su teorema que un flujo de aire más veloz genera una zona de baja presión con respecto a un flujo más lento. Esto es aplicado en las alas de los aviones, quienes son las que le dan el empuje ascendente como para compesar el peso de la nave. Un ala es básicamente curva en su superficie superior y recta en su superficie inferior, esto hace que el aire que se desplaza sobre la superficie superior se mueva con mayor velocidad ya que lo hace a lo largo de una curva y todos sabemos que el camino más corto entre dos puntos es una recta. Vemos entonces que el espacio que recorre por la zona superior es mayor que el espacio recorrido en la zona inferior, por lo tanto si recorre más espacio en el mismo tiempo es claramente más veloz. Recordando el comienzo, Bernoulli en este caso nos dice que existe baja presión por sobre el ala con respecto a su zona inferior, apareciendo entonces el empuje ascendente. En automovilismo se utiliza el ala invertida para darle más sustento al móvil contra el piso, con ese concepto se constuyen los alerones. En mi humilde video observamos a la bola de ping pong que es esférica y liviana, recibir un empuje ascendente del chorro de aire que proviene del secador de cabellos que apunta hacia arriba, eso explica que la bola tienda a levantarse. Pero quien evita que se disloque y caiga?. Pués no es otra cosa que la zona de baja presión que se genera debido a la superfice curvada de la bola. Gracias Sr. Bernoulli, por años aplicamos sus conocimientos y lo seguiremos haciendo, tenga Ud. mi eterno reconocimiento.

Bernoulli Silencioso

Ya he descripto el "Principio de Bernoulli" en el video que muestra la bola de ping-pong levitando sobre un secador de cabellos.
Ahora presento una versión decorativa que puede funcionar permanentemente, debido a que no produce ruido y su consumo es de apenas 1,2 W.
Solo quiero hacer notar que la rotación que se observa es debido a las turbulencias que se generan en las proximidades de las aspas del ventilador. Resulta agradable observar la levitación de la semiesfera rotando.
Muy fácil de construir, manos a la obra y luego muchachos a buscar por la red el mencionado "Principio de Bernoulli" y para completarla el "Efecto Coanda"

Levitación y Rotación

Mediante un arreglo de 6 imanes permanentes, he construído este simpático juguete. Utilicé el concepto de repulsión magnética y un buen cálculo de la geometría del sistema. En la pieza inferior de acrílico están ocultos 4 imanes y en la pieza giratoria moldeada con poxilina se encuentran ocultos dos imanes. La levitación estática no es posible (ver teorema de Earnshaw en el google). Es por ello que se requiere la ayuda de la pieza de acrílico donde se apoya la punta de la pieza que haremos girar, obviamente la pieza superior termina en punta para ofrecer el menor rozamiento posible.

Repulsión Magnética

Con un par de cintas imantadas a lo largo de un perfil con forma de U que evite se disloque el sistema horizontalmente, un poco de cinta de teflón para darle una terminación alisada para disminuir el rozamiento, una tarjeta de PVC con un par de cintas imantadas y separadas a la misma distancia que las anteriores ya tendremos un sistema para experimentar la repulsión magnética y observar el movimiento fluído al aplicarle un impulso a la tarjeta.

Visualización de Rayos Infrarojos

Infrarrojos: su nombre lo dice, por debajo del rojo, está por debajo en lo que a frecuencia se trata de lo que puede detectar nuestra vista. Como lo demuestra el video, si es detectado por una cámara digital de las más simples. Lo que muestra el video es la emisión que proviene de un control remoto de un TV. Solo a título de información la luz visible abarca un pequeño rango del espectro electromagnético. Para ubicarnos daré el espectro ordenado en frecuencias ascendentes:Radiofrecuencia-Microondas-Infrarrojo-Frecuencia Visible-Ultravioleta-Rayos X-Rayos Gamma. Para finalizar diré que los infrarrojos son mayores de 300 GHz. y menores de 384 THz. La luz visible se encuentra por arriba de los 384 THz. y menores de 789 THz. Para relacionar la longitud de onda con la frecuencia, disponemos de la siguiente expresión: f = c/l Siendo f : frecuencia en KHz. c : velocidad de la luz = 300.000 Km/seg l : longitud de onda en ( metros )

Grifo Volador

Supongamos por un momento que en el fondo de una piscina se encuentra una hoja de cristal transparente, será prácticamente imposible distinguir desde la superficie a dicho cristal. Sin ser experto en óptica recuerdo las leyes de reflexión y refracción de la luz, a las cuales podemos acceder utilizando el Google. El sistema mostrado en el video se basa en un caño cilíndrico de acrílico oculto en el chorro de agua. Esa es la base del sistema, desde ya que existe una pequeña bomba de agua sumergible que impulsa a la columna de agua en forma ascendente por el interior del caño, demás está decir que el caño tiene orificios ocultos distribuidos uniformemente y de pequeño díametro en el sector que oculta la propia canilla por donde sale y desciende el agua rodeando al caño y ocultándolo. También debo decir que en el sector que oculta la canilla, se encuentra un buje cuyo diámetro interior es igual al exterior del caño y el diámetro exterior es igual al diámetro interior de la canilla. Es el buje quien sostiene a la canilla en el "aire" y el buje es sostenido por el caño de acrílico. Para finalizar debo decir que se debe intentar que el caño quede ubicado en forma concéntrica con respecto al orificio de salida de la canilla, esto se logra mediante el buje. Tiene su dificultad artesanal construirlo, pero la intención fué simplemente mostrar una aplicación simpática de leyes conocidas de la óptica.

Giróscopo

Vemos en acción un giróscopo que está construído con un motor de corriente continua de 5000 RPM y que tiene como masa rotante tres discos que he quitado de un disco rígido. Podemos observar el movimiento de precesión del mismo y su tendencia a mantener el ángulo con el cual comenzó el movimiento, en este caso se trata de la horizontal. Podremos comprobar que provocando un salto intencional del giróscopo, el mismo mantiene el equilibrio.

Cuna de Newton

Bien conocido es este dispositivo como juguete de escritorio, mediante el mismo pero realizado sobre un carril con forma de cicloide Newton estudió leyes concernientes al impulso mecánico de allí el nombre de "Cuna" ya que la cicliode tiene un perfil similar. Aprovecho para decir que la cicloide es la envolvente que se produce al rotar una circunferencia sobre una linea recta, esta curva tiene propiedades muy interesantes. Recomiendo colocar el término cicloide en el Google y recorrer alguna de las páginas que aparecerán. Retornando al juguete del video este está realizado con tanzas de nylon sostenidas en un soporte superior, lo que allí se muestra es tan solo lo que ocurre al despedir una sola bola de un extremo, lo cual provoca que del otro extremo se despida una también y así sucesivamente hasta que de a poco el sistema se va amortiguando por los rozamientos y por la pérdida de calor producida en cada choque. Si tomaramos 2 bolas de un extremo, serían despedidas dos del otro. Si separaramos 1 bola de cada extremo, estas rebotarían en forma amortiguada. Dejo a vuestro criterio averiguar que sucedería si se separa 1 bola de un extremo y 2 del otro. Lo podría mostrar en otro video pero he preferido por el momento no hacerlo a fin de que se investigue.

Doble Cono

Esta es una sencilla experiencia, tan solo se requiere improvisar una rampa con forma de "V", mediante dos guías independientes, de modo que nos permita variar el ángulo de la "V" a nuestra conveniencia. Luego con el agregado de cualquier suplemento con el que consigamos elevar el extremo abierto de la "V" queda lista nuestra rampa. Por último nos queda el doble cono, en mi caso utilizé dos moldes de aluminio de esos que se venden para construir velas, podrían haber sido dos embudos y de disponerse de un torno construir un hermoso doble cono macizo del material que elijan. Se debe jugar con tres parámetros: el ángulo del doble cono, la altura que le demos a la rampa y el ángulo de la rampa. En la práctica es casi seguro que solo podremos variar dos de los parámetros ya que no podremos variar el ángulo del doble cono una vez construido el mismo. Luego de todo esto el efecto que veremos será el del doble cono ascendiendo por la rampa, algo que en apariencia contradice las más elementales leyes físicas. Con un poco de observación descubriremos que la clave se encuentra en el centro de gravedad del doble cono, ya que el mismo va descendiendo en su recorrido por la rampa.