No es un pájaro, un avión o incluso Superman; es un tren bala. Un tren de levitación magnética levita sobre el suelo y es propulsado a velocidades de hasta 300 millas por hora por poderosos electroimanes superconductores. Experimentar con modelos de levitación magnética y otros proyectos de levitación magnética es una buena forma para que los niños aprendan sobre el magnetismo y la electricidad.
Clips de papel flotantes
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El ferromagnetismo es una fuerza natural creada por el movimiento de los electrones. En la mayoría de los elementos, los electrones giratorios se emparejan con otros electrones que se mueven en dirección opuesta. Algunos metales, como el hierro, tienen la mayoría de sus electrones moviéndose en la misma dirección. Esto crea un campo de líneas de fuerza magnética que se puede demostrar utilizando limaduras de hierro y un imán permanente. Los metales que son atraídos por un campo magnético se denominan metales ferromagnéticos, según la Universidad Estatal de Georgia.
Una forma de demostrar la atracción de los metales por un campo magnético es hacer el experimento del clip flotante. El estudiante coloca un imán permanente en un soporte de metal montado en un estante o caja. Luego, atará un trozo de cuerda a un clip y lo colocará debajo del imán. El imán hace que el clip se eleve y flote al final de la cuerda. Los niños pueden probar la fuerza de la atracción magnética tirando de la cuerda para ver qué tan lejos del imán flotará el clip.
Levitación diamagnética
El diamagnetismo es repulsión magnética. El grafito, algunos metales como el plomo y el bismuto y casi todos los materiales orgánicos son diamagnéticos porque repelen las fuerzas magnéticas. Todo el material orgánico exhibe una fuerza diamagnética débil que repele el magnetismo. Un experimento que demuestra gráficamente esto usa una rana viva suspendida sobre un poderoso electroimán, según el Laboratorio Magnético de Alto Campo.
Los niños pueden demostrar repulsión diamagnética construyendo un proyecto para hacer levitar un pequeño imán de tierras raras entre dos placas de grafito. Puede comprar las piezas para el proyecto como un kit o construir las suyas propias. Dos piezas de grafito pirolítico se montan en un marco de madera y una serie de imanes anulares económicos se suspenden debajo de ellos para contrarrestar la fuerza de gravedad en el experimento. Luego se coloca un pequeño imán de tierras raras entre las placas de grafito donde flotará cuando sea repelido por el grafito.
Lápices flotantes
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Un proyecto simple para demostrar la levitación magnética utiliza seis anillos magnéticos, un lápiz y algo de plastilina. Haga que los niños coloquen cuatro de los imanes anulares en una superficie plana con un poco de plastilina. Asegúrese de que los imanes estén separados a la misma distancia y que tengan la misma polaridad hacia arriba. Se colocan dos imanes anulares sobre el lápiz de manera que estén a la misma distancia que los dos pares de imanes en la superficie plana. Coloque un naipe en la parte superior de la mesa detrás de los imanes con un poco de arcilla para que la punta del lápiz descanse contra él. Los niños ahora pueden colocar el lápiz sobre los imanes de anillo y observar cómo levita sobre la mesa.
Modelos de trenes levitantes
Los campos magnéticos de la misma polaridad se repelen entre sí. Si coloca los polos norte de dos imanes uno cerca del otro, se alejarán el uno del otro. Un concepto similar se utiliza en los trenes de levitación magnética de Europa, Japón y China.
Los niños pueden construir su propio modelo de trenes de levitación magnética usando algunas tiras de imanes, cinta de PTFE y espuma de poliestireno. Las tiras de imanes se pegan con cinta adhesiva a una pieza de espuma de poliestireno con la misma polaridad hacia arriba y la pista está rodeada por paredes hechas de más espuma de poliestireno. El tren es un trozo de espuma con imanes permanentes pegados en la parte inferior con la misma polaridad hacia abajo que la vía hacia arriba. Coloca el tren sobre la vía y dale un suave empujón para que se deslice por la vía. La cinta de PTFE a lo largo de las paredes hace que el tren se deslice más suavemente.