Mesura de les forces entre els pols magnètics
Solucions
Els resultats que hem obtingut en el nostre experiment són
els següents:
Massa
m (g) |
Força magnètica=pes
F (N) |
Distància
z(mm) |
(m-2) |
 (m-4) |
| 35,0 |
0,343 |
73,0 |
187,65 |
35213 |
| 76,6 |
0,751 |
63,3
|
299,57 |
62285 |
| 118,2 |
1,158 |
56,5 |
313,26 |
98130 |
| 159,8 |
1,566 |
51,8 |
372,83
|
139000 |
| 201,4 |
1,974 |
50,3 |
394,46 |
155597 |
| 243,0 |
3,381 |
44,8 |
497,13 |
247144 |
| 479,0 |
4,694 |
38,9 |
664,94 |
442149 |
| 597,0 |
5,850 |
37,0 |
730,46 |
533572 |
| 1117 |
10,946 |
31,2 |
1026,6 |
1053961 |
| 1637 |
16,042 |
26,6 |
1412,24
|
1994437 |
| 2682 |
26,283 |
23,1 |
1878,9 |
3530283 |
| 3727 |
36,525 |
22,1 |
2051,17 |
4207302 |
Nota 1: la primera dada, massa de
35,0
g, correspon a la massa de l'imant,
29,0
g , més la massa del regle,
6,0
g, que utilitzem per corroborar la verticalitat del moment magnètic
de l'imant.
Nota 2: a les dues últimes columnes de la taula hem optat per
deixar els números sense arrodonir per xifres significatives, tal com
els fulls de càlcul donen el resultat. El més correcte seria utilitzar
la notació científica i ajustar les xifres. Però això
dependrà d'haver assolit aquests conceptes i de les habilitats que es
tingui amb els fulls de càlcul. Tenint en compte que només volem
obtenir resultats per comparar-los, aquests matisos no són importants
aquí.
Respostes a les qüestions
1) Observant els gràfics, podem apreciar
que la llei proporcional a 
s’ajusta més a la realitat que no la proporcional a 
.
2) A mesura que els imants es van acostant,
cada vegada hi ha una variació de la longitud de separació més
petita i per minimitzar l’error i obtenir punts prou separats al gràfic
hem d’augmentar més les càrregues.
3) Les dues lleis proposades preveuen una
ordenada a l'origen nul•la. Així, com més lluny estigui
aquesta ordenada a l'origen pitjor serà el compliment de la llei. Podem
apreciar que en aquest cas també és millor la llei proporcional
a respecte de la llei
proporcional a
4) Quan manipulem els imants de neodimi hem
d’anar amb compte perquè la situació energèticament
més estable és l’atracció. Tendeixen a girar i quedar
enganxats! A conseqüència d’això, es poden trencar
o ens podem pinçar els dits.
5) Quan deixem anar l’imant des d’una
certa altura s’observa un comportament elàstic, tant o més
semblant al que té una molla com més petites són les oscil•lacions.
És un exemple clar del fet que qualsevol sistema amb una posició
d'equilibri estable oscil•la elàsticament "com una molla"
quan la posició inicial no és molt diferent de la posició
d'equilibri. Per a petites desviacions de la posició d'equilibri la força
sobre l'imant és proporcional a la distància.
6) El fet que els imants tendeixen a aturar-se
es deu, principalment, al fet que volen passar a la situació més
estable, que és l’atracció, i podem observar un moment (parell
de forces) l'origen del qual es troba en les forces magnètiques, que
tendeix a girar l’imant superior, cosa que provoca que fregui amb el tub
de vidre.
7) Són les càrregues (masses)
més grans, les que provoquen que la distància sigui més
petita i que l'aproximació d’"imants puntuals" sigui
relativament menys certa.
Autor
d'aquesta pągina: Basili Martínez, professor
de física i química a l'IES Miquel Martí i Pol de Roda
de Ter, i Xavier Jaén, professor de física de la UPC.
Aquesta
obra estą subjecta a una
Llicčncia
de Creative Commons
.
.
és més pròxim a 1
i perquè el terme independent B
és més pròxim a zero (0,794
en front de 5,439
de la gràfica corresponent a 
