Tubo de Lenz S6

Introducción
Si se deja caer un imán por un tubo no conductor, la caída del mismo debe cumplir con las leyes de caída libre.
Para verificar la ley de Lenz dejaremos caer un imán por un tubo de PVC, el cual tiene instalado a distancias fijas una serie de solenoides o bobinas, que de cumplir con la ley de Lenz deberán aplicar el imán una fuerza que se oponga a su caída (ver figura S6.1).
Paraentender lo que debería ocurrir supongamos que hay que dejar caer un imán, el cual pasara por una bobina como se muestra en la figura S6.2.
La Ley de Lenz explica el origen de la fuerza retardadora sobre el imán en términos de las corrientes inducidas en el solenoide o bobina que el imán atraviesa, debido a que se produce, durante su pasar, una variación del campo magnética que se opone a la causaque lo genera, que en este caso es justamente la caída el imán:

Dicho en otras palabras, en la bobina se genera una fem inducida que genera un campo magnético que frena la caída del imán, y puesto que la variación del flujo depende de la velocidad con la que pasa el imán por el solenoide, la fuerza que se opone al peso del imán será proporcional a su velocidad de caída.
















EquipoImán
GLX Explorer
Un Tubo de PVC con 12 solenoides distribuidos a todo lo largo
Cables para medir la fem inducida en los solenoides
Un tubo de cobre
Soporte de los tubos

Procedimiento
Primera Parte
Usando tubo de PVC
Instale el tubo de PVC como muestra en la figura S6.3 en posición vertical a fin de no dificultar la caída del imán cuando se deje caer por él.
Conecte los cables terminales de lossolenoides al medidor de voltaje GLX para medir la fem inducida en cada uno de ellos según pase el imán durante su caída.
Para una mejor lectura de la fem que se induce en cada pasada del imán por uno de los solenoides, establecer que el GLX realice entre 250 y 500 medidas de voltaje cada segundo.
Usando la pantalla grafica del GLX, inicie el conteo dejando caer el imán por el tubo, debiendo resultar unespectro como el mostrado en la figura S6.4.
Mida el voltaje que se genera en cada solenoide y analice las causas de su variación.
Existe una diferencia de potencial en cada solenoide, esto se debe a que el voltaje es variable en el transcurso del tiempo. Esto se debe a que el imán entra y sale del solenoide lo que genera una variación del flujo magnético; como ya sabemos el voltaje depende de lavariación de este flujo, no de su magnitud, como el imán no pasa a la misma velocidad por cada solenoide en cada uno de estos el voltaje será diferente (el campo magnético varia en el tiempo).
Mida el tiempo que transcurre entre cada pico y analizar las causas de dichas diferencias.
La diferencia de tiempo entre cada pico se debe a que el imán es frenado por los solenoides durante su trayecto.Dar una explicación del porque cada vez que el imán pasa por uno de los solenoides la fem inducido es bipolar.
-Porque la fem tiene que oponerse a la causa que la produce (Ley de Lenz), es decir si el imán está entrando en el solenoide, produce un campo en una dirección, en ese instante se producirá una fem en que se opone a esta fuerza, y en el instante que el imán comienza a salir del solenoide,el campo cambia de sentido y así mismo la fem, con esto se explica su bipolarismo.







Segunda Parte
Usando el tubo de cobre.
Introduzca el tubo de cobre en el de PVC con el fin de aprovechar los solenoides que este dispone, lo que permitirá conocer el movimiento del imán durante su caída.
Conecte los terminales de los solenoides como el caso anterior y repita los mismos pasos, dejando ahoracaer el imán por el tubo de cobre.
Realice un análisis de las diferencias encontradas justificándolas.
A diferencia del primer experimento con el tubo pvc, la caída del imán es más lenta ya que al estar rodeado por un conductor la magnitud que lo frena aumenta y dura más tiempo para cruzar cada solenoide.



Guía de síntesis
En el informe anexar los espectros encontrados, las tablas de las...