Lesson 2.3Magnetic Force and Potential Energy

Magnetic FieldsLesson Guides

Lesson 2.3

© The Regents of the University of California

1

48

Name: _________________________________________________ Date: ___________________________

Magnetic Fields—Lesson 2.3—Activity 2

Simulating Energy Changes

Part 1: Investigating Changes in Energy

Use the Magnetic Fields Simulation to look for evidence and to evaluate the following set of claims about force and potential energy:

Claim A: Potential energy increases when a magnet is moved with (in the same direction as) the magnetic force.

Claim B: Potential energy increases when a magnet is moved against (in the opposite direction from) the magnetic force.

One pair of students will test the claims for attracting magnets, and the other pair will test the claims for repelling magnets. You will share your results.

Follow these steps to test each claim. Observe the potential energy in the system after each step. Record your observations in the data tables on the next page.

1. Decide which pair will test the claims for attracting magnets and which pair will test the claims for repelling magnets. Find the appropriate table for the claim you and your partner are testing.

2. Create a system of magnets that are a medium distance apart. Record the initial potential energy in the first column of your table.

3. Move the second magnet with (in the same direction as) the magnetic force. Record the potential energy in the second column of your table.

4. Now move the second magnet against (in the opposite direction from) the magnetic force. Record the potential energy in the third column of your data table.

5. Share your results with the other members of your group and record the other pair’s results in the other data table.

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

49

Name: _________________________________________________ Date: ___________________________

Magnetic Fields—Lesson 2.3—Activity 2

Simulating Energy Changes (continued)

System of Attracting Magnets

Initial potential energy Potential energy when moved with magnetic force (toward)

Potential energy when moved against magnetic force (away)

System of Repelling Magnets

Initial potential energy Potential energy when moved with magnetic force (away)

Potential energy when moved against magnetic force (toward)

Part 2: Potential Energy in Magnet Systems

Complete the poll below. It is okay if you are unsure about your answer.

My evidence supports the claim (or claims) that: (choose all that apply)

F Claim A: Potential energy increases when a magnet is moved with (in the same direction as) the magnetic force.

F Claim B: Potential energy increases when a magnet is moved against (in the opposite direction from) the magnetic force.

Explain how your evidence supports the claim (or claims).

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

48

Nombre: _____________________________________________ Fecha: _______________________

Campos magnéticos—Lección 2.3—Actividad 2

Simular cambios de energía

Parte 1: investigar cambios en energía

Usa la Simulación Campos magnéticos para buscar evidencia y evaluar el siguiente conjunto de afirmaciones sobre fuerza y energía potencial:

Afirmación A: La energía potencial aumenta cuando un imán es movido con (en la misma dirección de) la fuerza magnética.

Afirmación B: La energía potencial aumenta cuando un imán es movido en contra de (en la dirección opuesta de) la fuerza magnética.

Un par de estudiantes va a testear las afirmaciones de imanes que se atraen, y el otro par va a testear las afirmaciones de imanes que se repelen. Compartirán los resultados.

Sigue estos pasos para testear cada afirmación. Observa la energía potencial en el sistema después de cada paso. Apunta tus observaciones en la tabla de datos en la próxima página.

1. Decide cuál par va a testear las afirmaciones de los imanes que se atraen y cuál par va a testear las afirmaciones de imanes que se repelen. Encuentra la tabla apropiada para la afirmación que tú y tu compañero/a están testeando.

2. Crea un sistema de imanes que estén separados a una distancia mediana. Apunta la energía potencial inicial en la primera columna de tu tabla.

3. Mueve el segundo imán con (en la misma dirección de) la fuerza magnética. Apunta la energía potencial en la segunda columna de tu tabla.

4. Ahora mueve el segundo imán en contra de (en la dirección opuesta de) la fuerza magnética. Apunta la energía potencial en la tercera columna de tu tabla de datos.

5. Comparte tus resultados con tu grupo y apunta los resultados del otro par en la otra tabla de datos.

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.

49

Nombre: _____________________________________________ Fecha: _______________________

Campos magnéticos—Lección 2.3—Actividad 2

Simular cambios de energía (continuación)

Sistema de imanes que se atraen

Energía potencial inicial Energía potencial al moverse con la fuerza magnética (en la misma dirección)

Energía potencial al moverse en contra de la fuerza magnética (en la dirección opuesta)

Sistema de imanes que se repelen

Energía potencial inicial Energía potencial al moverse con la fuerza magnética (en la misma dirección)

Energía potencial al moverse en contra de la fuerza magnética (en la dirección opuesta)

Parte 2: energía potencial en sistemas de imanes

Completa la siguiente encuesta. No importa si no estás seguro/a de tu respuesta.

Mi evidencia respalda la afirmación (o afirmaciones) que: (marca todas las que correspondan)

F Afirmación A: La energía potencial aumenta cuando un imán es movido con (en la misma dirección de) la fuerza magnética.

F Afirmación B: La energía potencial aumenta cuando un imán es movido en contra de (en la dirección opuesta de) la fuerza magnética.

Explica cómo tu evidencia respalda la afirmación (o afirmaciones).

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved.