Casi todo el mundo ha utilizado algún tipo de dispositivo que permite determinar las direcciones tradicionales: norte, sur, este, oeste y combinaciones de las mismas. Sin embargo, los días en que los jóvenes retozaban por el bosque con modelos portátiles equipados con una aguja de brújula real han caído en gran parte en el cubo de basura de la historia de la navegación.
Hoy en día, prácticamente todos los teléfonos inteligentes vienen equipados con receptores de Sistema de Posicionamiento Global (GPS) que permiten a los usuarios averiguar dónde se encuentran en la "cuadrícula" direccional de la Tierra en unos pocos metros. Esta tecnología se basa en una red de satélites en una órbita continua muy por encima de la atmósfera de la Tierra. Pero antes de los cohetes modernos, los navegantes confiaban en una forma ahora obsoleta pero extraordinariamente inteligente de determinar la dirección.
A brújula es una herramienta que permite fundamentalmente determinar un punto o región de referencia en la Tierra correspondiente al norte magnético. Esto es ligeramente diferente del norte verdadero, pero con los diferentes factores de corrección requeridos en diferentes puntos alrededor el mundo ahora conocido, una buena brújula magnética sigue siendo lo suficientemente buena como para llevar a un usuario experimentado de un lugar a otro bastante bien.
Conceptos básicos sobre imanes y campos magnéticos
Magnetismo es un término que describe un conjunto matemáticamente predecible de efectos sobre partículas y sistemas en la rama de la física conocida como electromagnetismo. Al igual que con su socio inseparable, la electricidad, el magnetismo no es algo que pueda "verse", pero muchos de sus Los efectos en el mundo real son bien conocidos y se han incorporado a innumerables aspectos críticos de la tecnología.
Los "campos" magnéticos, que pueden considerarse como líneas de influencia sobre partículas sujetas a los efectos físicos del magnetismo, se dibujan como originarios. de a norte polo magnético y fluye hacia afuera a través del espacio y hacia atrás hacia a Sur polo magnético. En el caso de un barra magnética (un imán rectangular), esto significa una serie de líneas aproximadamente en forma de C que "fluyen" desde el norte magnético al sur magnético.
- A diferencia del caso de las cargas eléctricas, no existe un "monopolo magnético". En otras palabras, puede haber ninguna fuente puntual de un campo magnético en la forma en que un campo eléctrico puede ser creado y definido por una carga puntual única.
Los campos magnéticos se crean al mover cargas eléctricas. Esto puede ser explícito y una función de ingeniería intencionada, como cuando una bobina de cable conductor de corriente se enrolla muchas veces alrededor de una pieza de metal, creando un electroimán. Estos se utilizan en la generación de energía eléctrica y en otras aplicaciones industriales críticas en todo el mundo. El rasgo clave de un electroimán es que deja de ser un imán de importancia una vez que se elimina la fuente de corriente.
Alternativamente, la fuente de cargas en movimiento subyacente a los campos magnéticos puede "esconderse", produciéndose a nivel de átomos individuales en ciertos elementos (por ejemplo, hierro, cobre y níquel). Gracias en parte a las características de "espín" de los electrones de estos elementos, momentos magnéticos se crean en los átomos en cuestión, y en estos ferromagnético elementos, los momentos magnéticos locales son aditivos en lugar de cancelar en pares (para simplificar, la norma en la mayoría de los elementos). El resultado es una pieza de metal que conoce como imán.
Campo magnético de la tierra
La Tierra está dividida en hemisferio norte y hemisferio sur, o mitades "superior" e "inferior". Los puntos más lejanos del globo terráqueo de una línea trazada alrededor de la parte más ancha de la Tierra en la dirección de su rotación, denominada ecuador, se conocen como polos. El eje de rotación de la Tierra atraviesa y define el Polo Norte y el Polo Sur. El primero se asienta sobre hielo, mientras que el segundo se encuentra en una gran masa terrestre continental (Antártida).
Ya ha aprendido que las líneas del campo magnético se dibujan desde el norte magnético al sur magnético. Sin embargo, cuando ve un diagrama del campo magnético de la Tierra, ve líneas, la mayoría de ellas muy por encima de la superficie, originario en el Sur Polo y finalizando en el norte Polo. Esto se debe a que el Polo Norte, por mera casualidad, constituye un sur magnético polo, y correspondientemente para el Polo Sur. Con esto no se pretendía ninguna confusión; la geografía no coincidía con la física debido a la ubicación fortuita de un gran depósito de mineral de hierro en Canadá (más sobre esto pronto).
Por lo tanto, la razón por la que la aguja de una brújula apunta en la dirección que los humanos han etiquetado como "norte magnético" es que la aguja se ve obligada a orientarse. en la misma dirección que el campo magnético de la Tierra, debido a un cambio en los electrones en los átomos del material de la aguja en respuesta a la campo. Piense en la flecha en la punta de la aguja de una brújula como análoga a la flecha en la punta de las líneas del campo magnético: apuntan en la misma dirección.
Norte magnético versus norte verdadero
La aguja de su brújula magnética apunta no al verdadero Polo Norte, sino a un punto que está actualmente a unos 500 kilómetros (unas 310 millas) del Polo Norte, en la isla de Ellesmere en el norte Canadá. Esto se debe a la presencia de un gran depósito de mineral de hierro, que sirve como una especie de "sumidero magnético" y "succiona" un extremo de la aguja hacia el depósito de mineral.
Tenga en cuenta que sería igualmente justo decir que el otro extremo de la aguja "apunta" hacia el sur, mientras que el otro extremo simplemente gira como consecuencia; Realmente se trata de que hace siglos que los marineros eligieran originalmente el norte como punto de partida fundamental para la navegación, debido a su ubicación en el hemisferio norte.
Debido a que la navegación a través de grandes distancias ha sido tan crítica durante tanto tiempo, los factores de corrección para valores verdaderos versus magnéticos norte han estado disponibles para varios puntos de la Tierra desde mucho antes de que la informatización hiciera que esto fuera más mundano. tarea.
Historia de la brújula magnética
Se cree que los chinos entendieron las propiedades de la piedra imán hace 2000 años. Este raro mineral se llama imán natural hoy. Cuando llega a tener una forma alargada y oblonga como una aguja de gran tamaño, se orientará en el campo magnético de la Tierra cuando esté suspendida desde arriba. Los chinos se dieron cuenta de esto, pero no sabían por qué ocurrió.
En el siglo XI o XII d.C., los chinos usaban brújulas magnéticas para la navegación. Fueron seguidos en poco tiempo (a escala histórica) por exploradores de Europa y otros lugares. Inicialmente, estos pioneros no entendieron dos cosas importantes: El punto de referencia que llamaron "norte" gracias a sus brújulas no se fijaba de hecho durante los viajes largos, y difería en diferentes cantidades en diferentes lugares.
Este descubrimiento condujo al desarrollo de una base de datos de facto de factores de corrección para todo el mundo. Hasta la era de los satélites, incluso las unidades militares más elitistas confiaban en lo que ahora parece una navegación terrestre extravagantemente arcaica utilizando las brújulas magnéticas de más alta tecnología en cualquier lugar.
Cómo hacer una brújula magnética
Todo lo que necesitas para hacer tu propia brújula magnética es un cuenco de agua, una pieza de corcho, un ordinario aguja de coser, a imán de refrigerador y un existente Brújula.
Primero, frote la aguja de coser rápidamente 50 veces a lo largo de un imán de refrigerador común. Importante: haga esto en una sola dirección; en otras palabras, no de ida y vuelta.
Luego, coloque el corcho en el recipiente con agua y coloque la aguja suavemente sobre el corcho. Coloque la brújula junto a este conjunto, de modo que pueda ver dónde está el norte. Pronto, si ha logrado magnetizar la aguja, la aguja se orientará en la misma dirección que la aguja de la brújula.