Este documento describe una actividad de laboratorio sobre magnetismo utilizando un sensor de campo magnético LabQuest. Los estudiantes investigarán cómo responde el sensor cuando se acerca a un imán en diferentes orientaciones, y cómo la orientación del sensor afecta la intensidad del campo magnético medido. El objetivo es explorar las propiedades del campo magnético de un imán, incluyendo cómo los polos opuestos se atraen y los iguales se repelen.

1. TALLER
Utilizando la tecnología LabQuest para fomentar
el entendimiento conceptual en las Ciencias
Profesor Recurso: Dr. Jaime García
Actividad: Explorando el magnetismo
Introducción
El magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión
entre un imán y otra cosa. Los imanes atraen materiales
hechos de hierro, níquel o cobalto. ¿Puedes pensar en
cinco cosas que serían atraídas por un imán? ¿Importa
qué extremo del imán se acerca al objeto?
No importa su forma, todos los imanes tienen dos
regiones llamadas los polos norte y sur. El polo
Campo magnético de un imán
Polos distintos se atraen
Polos iguales se repelen
norte del imán es el que apunta hacia el norte cuando el imán se suspende en el aire.
Cuando dos polos iguales (e.g. norte y norte o sur y sur) se acercan uno al otro, se repelen
entre sí. Cuando dos polos desiguales se acercan el uno al otro, se atraen entre sí. Las
fuerzas de repulsión y atracción están
presentes debido al campo magnético que
rodea completamente al imán. Las líneas del
campo magnético se extienden hacia afuera
del polo norte al polo sur.
Las líneas de campo están más concentradas
cerca de los polos del imán de tal manera
que se dice que el campo magnético es más
fuerte cerca de los polos. La fuerza del
campo magnético puede medirse utilizando
un sensor de campo magnético. Mientras
Líneas de campo magnético a través mayor sea el número de líneas de campo
del sensor magnético que pasen a través del punto

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blanco del sensor, más fuerte es el campo. Cuando las líneas de campo entran a través del
lado del sensor con el punto blanco, la lectura del campo magnético es negativa. ¿Qué
crees que pasará si el sensor de campo magnético se girara de manera que las líneas
pasaran por la parte de atrás del sensor? Investigarás esto en la primera parte de esta
actividad. En la parte II de esta actividad, investigarás la relación entre la orientación del
sensor de campo magnético y la fortaleza del campo magnético.
Objetivos
En esta actividad,
 Investigarás la respuesta de un sensor de campo magnético en presencia de un imán
bajo varias condiciones.
 Investigarás la relación entre la orientación del sensor y la fortaleza del campo
magnético.
Materiales
Vernier LabQuest Cinta adhesiva
Sensor Vernier de campo magnético Tijeras
Imán de barra o imán redondo sin marcar Presillas
Rueda rotulada con grados Papeles adhesivos pequeños
Apuntador (opcional)
Estándares y expectativas de grado
OCTAVO GRADO
Las interacciones
El estudiante:
I.8.4 Compara y contrasta la interacción de los objetos mediante diferentes fuerzas tales
como: magnética, gravitacional y otras.
I.8.4.2 Explica por qué algunos materiales son magnéticos y otros no.
I.8.4.3 Describe la fuerza magnética y su efecto en la naturaleza.
Preguntas previas a la actividad
1. ¿Qué sucede cuando acercas un imán a unas presillas? ¿Importa qué polo orientas hacia
las presillas?
2. ¿Qué sucede cuando acercas dos imanes uno al otro? ¿Qué sucede si giras uno de los
imanes?

3. Procedimiento
Parte I Investigando imanes de barra
1. Enciende el LabQuest. Coloca el sensor de campo magnético en su posición baja.
Conecta el sensor al LabQuest colocándolo en el canal 1. En la pantalla, aparecerá la
información correspondiente al canal y al sensor.
2. Pega el sensor de campo magnético a la mesa con el punto blanco hacia arriba.
3. Prepara el LabQuest para el recogido de datos.
a. Utilizando el apuntador, selecciona File de la pantalla principal y luego selecciona New
para remover datos previos.
b. Utilizando el apuntador, selecciona Mode en la pantalla principal y asegúrate que está
seleccionada la opción Time Based.
c. En Interval, introduce el número 0.5 como el tiempo entre muestras, en segundos.
d. En Length, introduce el número 10. El recogido de
datos durará 10 segundos y el sistema te indicará
que se recogerá un total de 21 muestras.
e. Selecciona OK para volver a la pantalla principal.
4. Pon en cero el sensor de campo magnético. Esto
reduce el efecto del ambiente circundante en la lectura
del campo magnético. .
a. Aleja todos los imanes del sensor de campo
magnético. .
b. Selecciona Sensors de la pantalla principal y luego
selecciona Zero…
Figura 1
c. Selecciona CH1: Magnetic Field Flow.
5. Sujeta verticalmente el imán a 20 cm sobre el sensor de
campo magnético. Un terminal del imán debe estar alineado con el punto blanco en el
sensor, como muestra la figura 1.
6. Presiona el botón de recogido de datos para iniciar éste. Lentamente mueve el imán
hacia el sensor de campo magnético y luego aléjalo. Tienes 10 segundos para completar
este movimiento. Identifica cuál terminal del imán has probado.
7. Dibuja y rotula la gráfica resultante en la gráfica en blanco titulada Intento 1 en la sección
de datos.
8. Gira el imán de manera que el otro terminal esté orientado hacia el punto blanco del
sensor de campo magnético.
9. Selecciona Meter para volver a la pantalla principal. Repite los paso 6 y 7 y dibuja tus
resultados en la gráfica titulada Intento 2.
10. Coloca un pedazo pequeño de papel adhesivo (o un pedazo pequeño de cinta adhesiva)
en el terminal del imán que produjo una lectura positiva con el sensor de campo
magnético.

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11. Remueve la cinta adhesiva del sensor de campo magnético y gíralo de manera que el
punto blanco se encuentre boca abajo. Sujeta el sensor a la mesa.
12. Pon en cero el sensor de campo magnético.
a. Aleja todos los imanes del sensor de campo magnético. .
b. Selecciona Sensors de la pantalla principal y luego selecciona Zero…
c. Selecciona CH1: Magnetic Field Flow.
13. Sujeta el imán con la cinta adhesiva apuntando hacia el sensor de campo magnético.
14. Presiona el botón de recogido de datos para iniciar éste. Lentamente, mueve el sensor
hacia el sensor de campo magnético y luego aléjalo. Tienes 10 segundos para
completar este movimiento.
15. Dibuja y rotula la gráfica resultante en la gráfica titulada Intento 3.
Parte II Orientación del sensor de campo magnético
16. Remueve la cinta adhesiva que mantiene al sensor de campo magnético sujeto a la
mesa.
17. Corta la rueda de grados y el apuntador.
18. Pega la rueda de grados a la mesa, con 0° apuntando en
dirección contraria a ti y con 90° apuntando a tu derecha.
19. Coloca el imán de barra a 90° con el terminal del imán con la
cinta adhesiva de la Parte I apuntando hacia el centro del
círculo. Adhiere el imán a la mesa.
20. Pega el apuntador encima del punto blanco del sensor de
campo magnético y dóblalo de manera que se encuentre
perpendicular al sensor, como ilustrado en la figura 2. Figura 2
21. En la pantalle Meter, selecciona la opción Mode. En la parte superior de la pantalla,
selecciona la opción Events with Entry. En Number of columns, selecciona 1, dale el
nombre Orientación y la unidad grados. Luego selecciona OK.
22. Coloca la punta del sensor de campo magnético en el centro de la rueda de grados con
el apuntador hacia 0°. Sujeta el sensor de manera vertical.
23. Presiona el botón de recogido de datos para iniciar éste.
24. Mide el campo magnético en la posición cero grados.
a. Cuando la lectura del campo magnético se estabilice, selecciona Keep.
b. Entra 0 (la orientación en grados).
c. Selecciona OK. Has guardado el primer para orientación – campo magnético.

5. 25. Rota el sensor de campo magnético de manera que el apuntador apunta hacia 15° y
repite el paso 24, entrando la orientación actual del apuntador. Asegúrate que el sensor
de campo magnético permanece de manera vertical.
26. Continúa tomando datos cada 15° hasta que llegues a 360°. Cuando completes el
recogido de datos, presiona el botón de recogido de datos para detener éste.
27. Selecciona la opción Table y busca la orientación con mayor intensidad de campo
magnético. Registra este dato.
28. Dibuja o imprime la gráfica obtenida.

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Datos
Intento 1
Intento 2
Intento 3
Parte II
Posición de mayor intensidad del campo magnético ________o
Procesando los datos
1. ¿Qué sucede cuando juntas dos polos iguales? ¿Qué sucede cuando juntas dos polos
opuestos?

7. 2. ¿Cómo es posible que el mismo terminal del imán produzca tanto una lectura magnética
positiva como una negativa?
3. ¿Hacia dónde estaba apuntando el punto blanco del sensor de campo magnético cuando
produjo la mayor intensidad de campo magnético?
4. Se dice frecuentemente que la Tierra se comporta como un imán gigante. ¿Cómo podrías
utilizar un sensor de campo magnético para determinar en qué dirección se encuentra el
norte?
Extensión
Las medidas del campo magnético alrededor de la
Tierra muestran que la Tierra se comporta
magnéticamente como un imán gigante. Tiene tanto un
polo magnético norte como uno sur. El polo magnético
en el hemisferio norte es el punto hacia el cual apunta
el terminal norte de un compás o un imán de barra
suspendido en el aire.
Campo magnético de la Tierra

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Para mostrar que esto es cierto:
a. Suspende un imán sin marcar o un imán redondo de un hilo y deja
que se estabilice.
b. Coloca un pedazo de papel adhesivo o de cinta adhesiva en el
terminal que apunta hacia el norte.
c. Determina si el terminal que apunta hacia el norte produce una
lectura de campo magnético positiva o negativa repitiendo los
pasos 1 al 8.
Imán de barra
suspendido en el
aire
1. ¿Produce el terminal que apunta hacia el norte una lectura de campo magnético positiva o
negativa?
2. Haz un dibujo de las líneas de campo magnético alrededor del imán de barra.
3. Si polos opuestos se atraen y el terminal norte del imán apunta hacia el polo magnético
del hemisferio norte, ¿qué tipo de polo, norte o sur, debe ser el polo magnético en el
hemisferio norte?
Tomado de: Johnson, R.L., Stahmer DeMoss, G., & Sorensen, R. (n.d.). Earth science with
calculators. Beaverton, OR: Vernier Software and Technology