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No es un pájaro, un avión o incluso Superman; Es un tren bala. Un tren maglev levita sobre el suelo y es impulsado a velocidades de hasta 300 millas por hora por potentes electroimanes superconductores. Experimentar con modelos maglev y otros proyectos de levitación magnética es una buena manera para que los niños aprendan sobre el magnetismo y la electricidad.
Clips de papel flotantes
••• Photodisc / Photodisc / Getty ImagesEl ferromagnetismo es una fuerza natural creada por el movimiento de los electrones. En la mayoría de los elementos, los electrones giratorios están emparejados 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 puede demostrarse utilizando limaduras de hierro y un imán permanente. Los metales que se sienten atraídos por un campo magnético se denominan metales ferromagnéticos, según la Universidad Estatal de Georgia.
Una forma de demostrar la atracción de los metales hacia un campo magnético es hacer el experimento del clip de papel flotante. El alumno coloca un imán permanente en un soporte de metal montado en un estante o caja. Luego, él o ella atará un trozo de cuerda a un clip de papel y lo colocará debajo del imán. El imán hace que el clip se levante 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 débil fuerza diamagnética que repele el magnetismo. Un experimento que demuestra gráficamente esto usa una rana viva suspendida sobre un potente electroimán, según el Laboratorio Magnético de Alto Campo.
Los niños pueden demostrar repulsión diamagnética al construir un proyecto para levitar un pequeño imán de tierras raras entre dos placas de grafito. Puede comprar las piezas para el proyecto como un kit o construir el suyo propio. Dos piezas de grafito pirolítico se montan en un marco de madera y una serie de imanes de anillo 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 el grafito lo repele.
Lápices Flotantes
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesUn proyecto simple para demostrar la levitación magnética utiliza seis imanes de anillo, un lápiz y algo de plastilina. Haga que los niños peguen cuatro de los imanes de anillo a una superficie plana con un poco de plastilina. Asegúrese de que los imanes estén separados a la misma distancia y tengan la misma polaridad hacia arriba. Se colocan dos imanes en el lápiz para que estén separados a la misma distancia que los dos pares de imanes en la superficie plana. Adjunte una tarjeta de juego a la mesa detrás de los imanes con un poco de arcilla para que la punta del lápiz pueda descansar contra ella. Los niños ahora pueden colocar el lápiz sobre los imanes del anillo y ver cómo levita sobre la mesa.
Modelos de trenes levitando
Los campos magnéticos de la misma polaridad se repelen entre sí. Si coloca los polos norte de dos imanes cerca uno del otro, se alejarán uno del otro. Un concepto similar está en uso en los trenes maglev de Europa, Japón y China.
Los niños pueden construir sus propios modelos de trenes maglev usando algunos imanes de tira, cinta de PTFE y espuma de poliestireno. Los imanes en tiras se adhieren 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 una pieza 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 empujón suave 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.