Física de primaria y secundaria · Grades 1–9
6Los imanes
En la puerta del frigorífico, unas figuritas sujetan dibujos sin pegamento, sin cinta adhesiva y sin ganchos. Despega una: no lleva nada pegajoso por detrás — y aun así vuelve de un salto y se queda agarrada. Esas figuritas esconden un imán, y los imanes guardan sorpresas suficientes para un capítulo entero de experimentos.
6.1 Qué agarra un imán
Definición 6.1 (Los imanes)
Un imán es un trozo especial de piedra o de metal que tira hacia sí de ciertas cosas sin tocarlas. Decimos que el imán las atrae. Las cosas que atrae se le pegan; las demás no le hacen ningún caso.
Ejemplo 6.2 (Pruébalo: la prueba del agarre)
Recorre tu casa con un imán y pruébalo con: un clip, un clavo, la puerta del frigorífico, una cuchara de madera, una pieza de plástico, una hoja de papel, un vaso, un corcho. El imán agarra el clip, el clavo y la puerta del frigorífico — y no hace ni caso a todos los demás. Solo algunas cosas obedecen a los imanes.
Ejemplo 6.3 (El metal favorito del imán)
Mira qué es lo que ha quedado agarrado: el clip, el clavo, la puerta del frigorífico. Todos ellos son de hierro (o de acero, que es hierro casi entero). La madera, el plástico, el papel, el vidrio, la piedra: nunca. Y aquí viene la sorpresa fina: incluso algunos metales quedan ignorados — prueba con una moneda o con una hoja de papel de aluminio. Un imán no es un enamorado de los metales; es un enamorado del hierro.
6.2 El alcance del imán
Ejemplo 6.4 (Pruébalo: agarrar a través de las cosas)
Pon un clip encima de la mesa y sujeta el imán por debajo del tablero, justo bajo el clip. Mueve el imán: el clip se desliza por la mesa como por arte de magia — el tirón atraviesa la madera. También funciona a través del papel, del cartón y de un vaso de agua: echa un clip dentro del vaso y hazlo subir por la pared del vaso con el imán, sin mojarte los dedos.
Observación 6.5 (Tirar sin tocar)
Piensa en lo raro que es esto. Para mover un juguete tienes que tocarlo: empujarlo, tirar de él, darle una patada. El imán mueve el clip a través del aire vacío, a través de la madera, a través del agua, sin tocar nada. Muy pocas cosas de la naturaleza pueden actuar sin tocar — guarda este asombro en un rincón de la cabeza, porque volverá mucho más adelante como una de las ideas más profundas de este curso.
Método 6.6 (Pescar con imán)
Un juego para dos y una buena prueba del alcance:
- ata un imán a una cuerda — esta es la caña de pescar;
- esparce clips por el suelo — estos son los peces;
- baja el imán despacio desde bien alto, sobre uno de los clips;
- deja de bajarlo en el momento en que el clip salte hacia el imán.
El salto solo ocurre cuando el imán está cerca: el tirón es fuerte junto al imán y se apaga deprisa a poca distancia.
6.3 Dos imanes juntos
Ejemplo 6.7 (Pruébalo: ¿tira o empuja?)
Coge dos imanes, uno en cada mano, y acerca despacio sus extremos. A veces saltan el uno hacia el otro y se pegan de golpe. Da ahora la vuelta a uno de los imanes, con el otro extremo por delante: acércalos otra vez y esta vez notarás un empujón blando y elástico — los imanes se niegan a tocarse, como si entre ellos hubiera un cojín invisible. Los mismos dos imanes: de una manera tiran, girados se empujan.
Observación 6.8 (Los dos extremos)
¡Así que los dos extremos de un imán no son iguales, aunque lo parezcan! Cada imán tiene dos extremos distintos, y el juego de tirar y empujar depende de qué extremos se encuentran. Haz también la prueba de los clips: los clips se amontonan en los dos extremos de un imán de barra y casi no hacen caso a su parte central. Estos dos extremos especiales tienen nombre y un oficio famoso — guiar a los viajeros por todo el mundo —, pero esa historia espera a un año posterior de este libro.
6.4 Ejercicios
Ejercicio 6.1 ★
Separa en “el imán lo agarra” y “el imán no le hace caso”: un clavo; un corcho; un clip; un patito de plástico; una cuchara de acero; una hoja de papel.
Solución
Solución de Ejercicio 6.1.
Los agarra: el clavo, el clip, la cuchara de acero. No les hace caso: el corcho, el patito de plástico, la hoja de papel.
Ejercicio 6.2 ★
¿Qué material le encanta a un imán? Nombra dos metales o materiales a los que el imán no hace ningún caso.
Solución
Solución de Ejercicio 6.2.
El hierro (y el acero, que es hierro casi entero). No les hace ningún caso: una moneda y el papel de aluminio — metales, pero no hierro.
Ejercicio 6.3 ★
Un dibujo se sujeta en la puerta del frigorífico debajo de una figurita con imán. ¿Qué hay entre el imán y la puerta? ¿Qué demuestra esto sobre el tirón del imán?
Solución
Solución de Ejercicio 6.3.
Entre los dos está la hoja de papel (el dibujo). El tirón del imán atraviesa el papel hasta la puerta de hierro — funciona a través de las cosas.
Ejercicio 6.4 ★
Un clip se cae dentro de un vaso lleno de agua. ¿Cómo puedes sacarlo con un imán sin mojarte los dedos?
Solución
Solución de Ejercicio 6.4.
Se apoya el imán por fuera del vaso, a la altura del clip, y se sube despacio por la pared del vaso: el clip lo sigue por dentro hasta el borde, atraído a través del vidrio y del agua.
Ejercicio 6.5 ★
En el juego de pescar con imán del Método 6.6, el clip solo salta cuando el imán se acerca. ¿Qué te dice esto sobre el tirón lejos del imán?
Ejercicio 6.6 ★
Acerca dos imanes por sus extremos: se pegan de golpe. ¿Qué único movimiento hace que esos mismos dos imanes se empujen en vez de juntarse?
Solución
Solución de Ejercicio 6.6.
Dar la vuelta a uno de los dos imanes, para que sea el otro extremo el que va por delante. Entonces se empujan en vez de pegarse de golpe.
Ejercicio 6.7 ★
¿Dónde se amontonan los clips en un imán de barra: en el centro o en los extremos? ¿Qué dice esto sobre dónde es más fuerte un imán?
Solución
Solución de Ejercicio 6.7.
En los extremos — los clips casi no hacen caso a la parte central. Un imán es más fuerte en sus dos extremos.
Ejercicio 6.8 ★
Di en qué se parece un imán a tu mano cuando mueve un juguete, y en qué es completamente distinto. (Piensa en la Observación 6.5.)
Solución
Solución de Ejercicio 6.8.
En qué se parecen: los dos pueden tirar de una cosa hacia ti. En qué se diferencian: tu mano tiene que tocar el juguete, mientras que el imán mueve el clip a través del aire vacío, de la madera y del agua, sin tocar nada.
Ejercicio 6.9 ★★
Tomás dice: “Los imanes atraen todo lo que es de metal”. Diseña un pequeño experimento con una moneda, un clavo y papel de aluminio para poner a prueba su frase, di lo que va a pasar — y corrige la frase.
Solución
Solución de Ejercicio 6.9.
Se acerca el imán a cada objeto por turnos. El clavo salta hacia él; la moneda y el papel de aluminio no se mueven, aunque los dos son de metal. Así que la frase de Tomás es falsa tal como está; corregida: “Los imanes atraen las cosas de hierro (o de acero), no todos los metales”.