Universidad Nacional Autónoma de HondurasFacultad de CienciasEscuela de Física

Lineamientos para el informe de la práctica 5: Momento de torsión magnética deun imán de neodimio

Instrucciones: Para el desarrollo de cada una de las partes del informe, guíese de los lineamientos del docu-mento Pautas para elaborar informes del blog, a menos que se indique lo contrario. El análisis de resultados ylas conclusiones deberán ser desarrollados de manera manuscrita.

1. Portada (0%)Seguir lineamientos para elaboración de portadas del blog.

2. Introducción (6%)Se evaluará el planteamiento teórico adecuado del problema físico tratado durante la práctica.

3. Objetivos (4%)Plantear al menos dos objetivos.

4. Marco teórico (5%)Para esta parte, se espera que describan en qué consiste el momento de torsión magnética en función del mo-mento dipolar del imán y el campo de inducción magnética, además del análisis de torques presentados en elexperimento y la expresión de la frecuencia angular del sistema en términos de las cantidades físicas descritasdurante la explicación teórica en la práctica.

5. Tablas de datos (10%)Realizarán la siguiente tabla de datos:

No. i (A) t30 (s) T (s)123...

......

...

N = vueltas a = m M = kg L = m

Observación: T es el periodo promedio por oscilación, esto es:

T =t3030

6. Tratamiento de datos experimentales (20%)Utilice el software Wolfram Mathematica para desarrollar los siguientes procedimientos:

a) Por medio de regresión lineal aplicada a la fórmula de frecuencia de oscilación del imán, determinar la

pendiente (a′), el intercepto (b′) y sus respectivas incertidumbres , considerando que y =4π2

T 2y x = i.

Gra�car los datos obtenidos junto con la función de ajuste obtenida por medio de regresión lineal.b) A partir de la pendiente de la regresión lineal y los datos dados previamente, encontrar el valor del momento

dipolar magnético (m) del imán, recordando que a′ =8µ0Nm(12)

5√

5aML2.

c) A partir del valor dem obtenido en el inciso anterior y del intercepto obtenido por medio de regresión lineal,encontrar el valor del campo magnético terrestre (BTh), recordando que b′ =

12mBTh

ML2. De obtener un valor

negativo de intercepto, para el cálculo planteado considere únicamente la magnitud obtenida.d) Calcular el porcentaje de comparación entre el valor de campomagnético terrestre teórico (BTh(t) = 27.5319µT )

y el obtenido en el inciso anterior (BTh(r)): %D =|BTh(t) −BTh(r)|

BTh(t)× 100 %

Laboratorios de FS-415|Instr. Roger Raudales 1

e) Calcular la incertidumbre en la medición de m, a partir de la fórmula que relaciona a m con el interceptoobtenido por regresión lineal (b):

∆m =

√( ∂m∂M

∆M)2

+(∂m∂L

∆L)2

+(∂m∂b

∆b)2

+( ∂m

∂BTh(t)∆BTh(t)

)2Considerar que∆M=0.1 g,∆L=0.01 cm y∆BTh(t)=0.133 µT. Además, tomar en cuenta que el∆b en la fórmulacorresponde a la incertidumbre del intercepto obtenida por regresión lineal. No olvide expresar la mediciónde m en forma adecuada.

Para la realización de todos los pasos descritos anteriormente, es importante tener cuidado con las unidades enque se trabajen las cantidades medidas experimentalmente.

7. Cuestionario (18%)Conteste las siguientes preguntas:

a) En la segunda práctica de laboratorio, se requería determinar el campo magnético terrestre producido pordos con�guraciones de espiras, siendo una de ellas la misma que se usó para el procedimiento asociado atorque magnético (par de bobinas de Helmholtz). Explique las diferencias (a nivel físico y matemático) entreel resultado obtenido en la práctica 2 y el resultado obtenido en esta práctica.

b) Al aumentar el campo producido por la bobina, se produce una vibración en el imán. A partir de la descrip-ción de dicho fenómeno, conteste las siguientes preguntas, justi�cando debidamente sus argumentos:1) ¿Debido a qué se produciría dicha vibración?2) ¿Tendrá esto alguna implicación en las mediciones realizadas durante la práctica?

c) ¿Qué cambios se hubieran registrado en el experimento de haber ubicado el montaje perpendicular a ladirección del campo magnético terrestre?

d) OPCIONAL (+5% acumulables para cualquier informe): Proponga otro método para determinar los siguientesparámetros:

Momento de torsión magnéticaMomento dipolar magnético

Tiene la libertad de usar cualquiera de los principios físicos vistos hasta ahora en clase. Sea explícito encuanto el planteamiento teórico y del montaje a utilizar.

8. Análisis de resultados experimentales (14%)

9. Conclusiones (18%)Redactar al menos tres conclusiones en función de los resultados obtenidos, los objetivos planteados y el análisisde resultados experimentales.

10. Bibliografía (5%)

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