Capitulo 1

La fuerza magnética sobre una partícula en movimiento es siempre perpendicular al movimiento, así como a las líneas del campo magnético

Movimiento Circular

 

Por todo esto, la velocidad total de la partícula no cambia. En el espacio, no solo recibe fuerzas magnéticas, sino también eléctricas, por lo que la velocidad total y la energía de la partícula cambian.

Invariantes Adiabáticas  Existe otra forma diferente y algo más abstracta de alcanzar el mismo resultado. El período T de rotación, el tiempo requerido por la partícula para completar el círculo alrededor de la línea de campo guía, se hace más corto cuando la partícula se aproxima al vértice del cono. Después de todo, la velocidad total de la partícula no cambia y su velocidad de rotación casi tampoco, mientras que lalongitud de la circunferencia cubierta por ella se hace más y más corta cerca del vértice.

[pic]

Si se acorta la cuerda mientras el péndulo está oscilando, ocurren dos cosas. El período T de cada oscilación se hace más corto, como se ha dicho antes. Pero además se incrementa la energía del péndulo, lo que significa que la altura de cada oscilación se hace mayor. Cuando el péndulo oscila,genera una fuerza centrífuga, y el tirón sobre la cuerda, además de elevar el peso a una posición media más alta, también debe vencer la resistencia de la fuerza centrífuga. Esto necesita un aporte extra de energía de la fuerza que tira de la cuerda y, como la energía debe ir a algún lugar, hace que la oscilación del péndulo sea más potente.

La fuerza magnética [pic]que actúa sobre una partículacargada (con carga q )
y que se mueve con velocidad [pic]
en un campo magnético [pic]es: [pic]
La dirección de la fuerza magnética es perpendicular a ambos vectores: a la velocidad [pic]y al campo magnético [pic].
La potencia suministrada a la partícula por la fuerza magnética es [pic]
Por lo tanto la fuerza no cambia la energía cinética de la partícula cargada,
sólo cambia la dirección dela velocidad de dicha partícula.
Si la velocidad tiene la misma dirección que el campo magnético,
no existe fuerza magnética sobre la partícula.
Para una partícula cargada moviéndose en un campo magnético uniforme [pic],
la velocidad puede ser representada como [pic],
[pic]es la componente de la velocidad [pic]en la dirección de B, cuyo valor no cambia.
La partícula avanza en la dirección de[pic]mientras se mueve en círculo en un plano formado por [pic]y [pic].
La trayectoria resultante es una espiral con el eje en la dirección de [pic].
[pic],donde R es el radio de la espiral.
El momento de la partícula es: [pic]
La velocidad angular del movimiento circular es: [pic]
¡La velocidad angular es independiente de la velocidad de la partícula cargada!
( [pic]es la frecuencia delciclotrón).
La propiedad de mantenerse constante la frecuencia a pesar del aumento del radio de giro con cada vuelta permite construir un aparato llamado ciclotrón.

Las líneas de fuerza de Faraday
Faraday nació en una familia pobre y religiosa. En la Iglesia aprendió una profunda reverencia hacia el Creador de todas las cosas. Estas convicciones religiosas influyeron profundamente en su trabajo,ya que Dios era una fuerza de importancia fundamental en su vida personal y en su trabajo investigador.
Su aprendizaje en las escuelas fue mínimo, y tuvo que trabajar en el oficio de encuadernador de libros. Escuchaba las conferencias de Davy en la Royal Institution, y en 1813 le invitó a trabajar en dicha institución como ayudante de laboratorio.
Durante una década trabajó a su lado y recibióuna completa educación en Química, leyendo cuidadosamente los trabajos más recientes, y consiguió una gran habilidad y destreza en la manipulación de los materiales y de los instrumentos de laboratorio que tendrían una importancia decisiva en sus investigaciones a lo largo de su vida científica.
Hacia 1820 se independizó, y comenzó su larga y fecunda carrera científica. La contribución de...