Magnetismo - SmartCubo

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Magnetismo
Lección
Apertura
Consejo
Para esta lección, se requiere que el maestro prevea la utilización de ciertos materiales
para la sesión de “Aprendo Jugando”, ya que él realizará dos experimentos. El material
que necesita es:
Experimento 1 “Electroimán”:
Un tornillo (cualquier cosa de hierro puede servirnos), 1 m de hilo de cobre, 1 batería
de 4.5 voltios o más, cinta adhesiva, clips metálicos.
Experimento 2:
Una Aguja de coser o 1 clip, agua, 1 Imán, 1 bandeja (un poco profunda), 1 corcho.
Ciencias naturales
APRENDO JUGANDO
Competencia
Define las propiedades de los imanes y su aprovechamiento en nuestras vidas.
Diseño instruccional
El maestro comenta con sus alumnos las características del magnetismo, el uso de
los imanes y la diferencia que existe entre imanes naturales y artificiales. En “aprendo
jugando” observan los experimentos del maestro al imantar un tornillo que servirá para
la fabricación de una brújula casera. En “Aprendo con las manos” juegan en equipos
utilizando imanes como jugadores de fútbol.
Contenido
MAGNETISMO.
Hace más de dos mil años, Tales de Mileto, un filósofo, astrónomo y matemático observó
en la antigua ciudad griega de Magnesia unas piedras que podían atraer ciertos metales;
esas piedras fueron llamadas magnetitas por encontrarse en dicha ciudad. Más tarde,
esa fuerza de atracción se llamó magnetismo y al objeto que lo contiene se le llama
imán.
El magnetismo es la propiedad que tienen algunos cuerpos (imanes) para atraer a otros.
Las propiedades magnéticas se aplican para muchas cosas entre ellas, para hacer
teléfonos, telégrafos y la brújula que es indispensable para la navegación.
LOS IMANES.
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Cualquier cuerpo que tenga la propiedad de atraer al hierro es un imán. Los imanes pueden ser:
- Naturales: Aquellos que se encuentran en la naturaleza y cuyas características magnéticas son
permanentes; como es el caso de la magnetita.
- Artificiales: Aquellos que adquieren esa propiedad de atracción cuando se someten a diferentes
procedimientos físicos, como el frotamiento con una piedra imantada o por acción de la energía eléctrica.
Características de los Imanes.
• Efecto de fuerza y de atracción: Atrae el hierro y lo retiene.
• Efecto de orientación: En los imanes se encuentran dos polos: el norte y el sur, en ellos se encuentra
la mayor fuerza de atracción. La parte imantada siempre se dirige hacia donde se encuentra el norte.
• Efecto de repulsión y atracción entre dos imanes. Los polos iguales se repelen y los polos distintos se
atraen.
S
N
N
S
S
N
S
N
S
N
S
N
La brújula es un instrumento basado en el magnetismo: se compone de una aguja imantada que siempre
apunta hacia el norte. Este instrumento se utiliza desde el siglo XI y hoy es indispensable en la navegación
o aviación.
En la actualidad la energía magnética es indispensable en la comunicación ya que se utiliza en la
construcción de teléfonos, telégrafos, timbres y en las computadoras.
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Herramienta
metacognitiva
Magnetismo
se
Atraen
los cuerpos que
es la fuerza con la
que los objetos
o
se
Repelen
atraen...
Hierro
se llaman
sus
Imanes
Características
existen
Naturales
Artificiales
a) atraen y retienen al hierro.
b) Tienen dos polos, uno llamado
norte y otro llamado sur.
c) Polos iguales se repelen y polos
diferentes se atraen.
Ejercicios
Consejo
Los siguientes experimentos deberán ser realizados por el maestro (debido a los materiales que
se usan); los alumnos deberán de observar para poder contestar a las preguntas.
Experimento 1:
“Electroimán”.
Observa lo que sucede y contesta.
“Un electroimán es un imán que no es natural, es decir, que es
creado por los humanos”.
Material:
• Un tornillo (cualquier cosa de hierro
puede servirnos).
• 1 m de hilo de cobre.
• Batería (puede ser de 4’5 voltios o
más).
• Cinta adhesiva.
• Clips metálicos.
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Procedimiento:
a) Enrolle el cable sobre el tornillo cuidando que las vueltas queden lo más
juntas posibles sin estar una encima de otra.
b) Los extremos del tornillo tienen que estar libres.
c) Deje en cada extremo del cable unos 5 cm sin enrollar.
d) Cubra lo que ha enrollado con cinta adhesiva, sin cortar el cable, enrolle
otra capa y vuelva a cubrir con cinta adhesiva.
e) Conecte la pila a los dos extremos del cable. Al acerca el tornillo a los clips
se atraerán al tornillo; cuando desconecte la pila, los clips se caerán.
1) Explica qué pasó en este experimento... La energía eléctrica de la pila se transmitió
al tornillo y lo hizo actuar como un imán. Cuando se desconecta, el campo desaparece.
Experimento 2:
“Brújula casera”.
Observa lo que sucede y contesta.
“La TIerra es un imán enorme, por eso tiene polo norte y polo
sur. La aguja de una brújula siempre apunta al Polo Norte, con
ella es que los navegantes saben hacia dónde avanzar”.
Material:
• 1 Aguja de coser o 1 clip.
• Agua.
• 1 Imán.
• 1 Bandeja (un poco profunda).
• 1 Corcho.
Procedimiento:
a) Frote el extremo de la aguja o del clip (que debe estar en línea recta) sobre
uno de los polos del imán.
b) Atraviese la aguja o el clip por en medio del corcho.
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c) En la bandeja coloque el agua (calcule que la que será la aguja de nuestra
brújula pueda flotar y moverse libremente sin rozar la bandeja).
d) Ponga a flotar el corcho con la aguja (o el clip).
e) El extremo imantado apuntará hacia el Norte.
f) Mueva ligeramente la dirección de la punta imantada, por efecto de
polarización, la aguja regresa a como estaba antes de moverse.
2) En equipos de 3 personas, expliquen qué pasó y por qué pasó ésto; después,
anoten lo que platicaron. La punta que se imantó busca el polo norte porque está
magnetizada; aunque movamos la dirección de la aguja busca siempre el polo magnético de
la Tierra (el Polo Norte).
¿Sabías qué?
El imán de Neodimio es el imán artificial
permanente más potente, consiste en una
aleación de neodimio, hierro y boro. Se utiliza
en muchos aparatos electrónicos.
Preparo
Equipos de 3 integrantes.
Material por equipo: Cinta adhesiva, un cuarto de cartón T99 (cartoncillo rígido), un compás, o
colores y 2 imanes redondos de 2 cm de diámetro.
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APRENDO CON LAS MANOS
listado
17
4
8
4
40
6
8
12
30
12
16
Propósito
Con el modelo juegan con el magnetismo de los imanes.
Reglas:
10 minutos: Cada uno de los integrantes arma una sección distinta
del modelo.
5 minutos: Integrar las partes armadas.
Descarga
Descarga las láminas de armado de la plataforma en línea.
Video
Modelo Terminado
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Un integrante:
a) Dibuja una línea a 2 centímetros de cada borde de tu cartoncillo, estas
líneas formarán un rectángulo que será el límite de tu campo de juego.
b) Traza una línea que divida tu campo de juego en dos que indicará el medio
campo.
c) Justo a la mitad de la línea que trazamos en el paso b dibuja un círculo de
4 cm de diámetro.
d) Colorea y prepara tu campo de juego.
2 cm
a
a
b
2 cm
4 cm
2 cm
c
b
a
a
2 cm
Contesta
Juguemos futbol con imanes...
Partes de la mesa de juego:
Esta mesa de juego se compone de:
a) Campo de fútbol.
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b) Balón.
c) Futbolistas, uno para cada jugador.
d) Controles con los que se moverá
el balón.
Roles del juego:
Jugaremos entre los integrantes de cada equipo en el que se armaron los
modelos.
- Un integrante será jugador:
Tendrá que anotar (pasar el imán por la portería contraria).
- Otro integrante será el contrincante del primer jugador:
También deberá anotar en la portería contraria.
- El tercer integrante será el árbitro:
Será quien vigile que los jugadores mueven a los futbolistas sólo con los
controles (no con las manos). Quien sea el árbitro tendrá que vigilar que los
jugadores manejen los controles de tal forma que se repele al contacto con
los futbolistas (es decir, que no se atraiga).
Recuerda que cuando juntas dos imanes pueden suceder 2 cosas:
a) Si juntamos 2 polos iguales, se repelen (rechazan) y
b) Si juntamos 2 polos diferentes, se atraen.
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Reglas:
- El juego inicia, colocándose un integrante del equipo detrás de cada portería
y el tercer jugador (árbitro), colocándose en cualquiera de los costados.
- Debemos colocar las partes de la mesa de juegos como se indica en la
siguiente ilustración.
- Para iniciar el juego: cada jugador en su posición (detrás de su respectiva
portería) deberá colocar sus manos sobre sus piernas.
- El árbitro contará 5, 4, 3, 2, 1... e inicia el partido.
- Esta es la indicación con la que los jugadores podrán tomar cada uno un
control, colocarlo por debajo de la cancha y con la fuerza de los imanes,
mover las piezas, que llamamos “futbolistas”, para que a su vez, éstas empujen
la pieza que es el balón.
- El primer jugador que logre anotar gol será el ganador y jugará contra el que
hacía las veces de árbitro.
- El jugador que haya perdido, tomará el lugar de árbitro.
Consejo
El maestro se debe asegurar que los alumnos mueven las piezas cuando los imanes se repelen
(mismos polos) y no cuando se atraen (polos diferentes). Se puede organizar un gran torneo,
por ejemplo, sacar de los 3 integrantes de cada equipo a un ganador y enfrentarse contra otros
ganadores de otros equipos y sacar un gran ganador.
¿Sabías qué?
El tren de levitación magnética es un
medio de transporte muy rápido, suave
y silencioso. Funciona con una serie de
imanes que hacen levitar al tren lo cual
evita el rozamiento con las vías.
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