¿Dónde está el norte? Exp 26

Experimento
¿Dónde está el Norte?
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Eso depende. ¿Usted se refiere al norte geográfico o
magnético? El polo norte geográfico (verdadero) es el punto a
latitud 90o N. Está alineado con el eje de rotación de la Tierra.
La Tierra está rodeada por un campo magnético con polos
magnéticos norte y sur. El polo norte magnético es el punto al
cual apunta la aguja de una brújula. Se encuentra actualmente
al norte de Canadá, pero se mueve con una rapidez promedio
de 15 km por año debido al complejo movimiento del fluido
en la capa exterior del núcleo terrestre. Dependiendo de su
localidad, la diferencia entre el norte magnético y el norte
geográfico, llamada declinación magnética, puede variar de 0o
a 30o.
Campo Magnético Terrestre
En forma similar a un imán de barra, la Tierra está rodeada
por líneas de campo magnético tridimensional. Las líneas de
campo de la Tierra comienzan cerca del polo sur, se curvan alrededor de sí mismas y convergen
nuevamente cerca del polo norte. La aguja de una brújula se alinea por sí misma a lo largo de la
dirección de las líneas de campo magnético. La inclinación magnética, o ángulo de inclinación,
es el ángulo que forma el campo magnético de la Tierra con el plano horizontal en una localidad
específica. La inclinación magnética es 0o en el Ecuador magnético y 90o en cada uno de los
polos magnéticos.
El campo magnético de la Tierra lo usan muchos animales para determinar la dirección. Cada
localidad en la Tierra tiene su propia y única combinación de intensidad de campo magnético e
inclinación. La tortuga tonta detecta la intensidad de campo magnético y su inclinación y usa esta
información en su migración de 10 años alrededor del Océano Atlántico. Muchos pájaros usan
tanto las estrellas como el campo magnético de la Tierra para navegar. Los pájaros pueden
detectar la inclinación magnética. Los pájaros en el hemisferio norte siguen una línea de
inclinación de ángulo decreciente que los guía en su camino migratorio hacia el sur.
En la Parte I de este experimento usted medirá el campo magnético de la Tierra. Usará este dato
para determinar el norte magnético. Conociendo la dirección del norte verdadero, calculará la
declinación magnética en su localidad. En la Parte II medirá la inclinación magnética de su
localidad.
OBJETIVOS
En este experimento



Usará un Sensor de Campo Magnético para medir el campo magnético de la Tierra.
Calculará la declinación de su localidad.
Medirá la inclinación magnética de su localidad.
MATERIALES
Ciencias con lo mejor de Vernier
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computador
interfaz Vernier para computador
Logger Pro
Sensor de Campo Magnético
Transportador de ángulo
regla
Rueda graduada en grados
puntero
Cinta adhesiva
PROCEDIMIENTO
Parte I Encontrando el norte magnético
1. Pegue con la cinta el puntero en la parte superior del punto blanco del Sensor de Campo
Magnético y dóblelo de modo que quede perpendicular al
sensor como se muestra en la Figura 1.
2. Conecte el Sensor de Campo Magnético al Ch 1 de la interfaz
Vernier para computador. Coloque el selector del sensor en la
posición de amplificación HIGH  200.
3. Prepare el computador para la adquisición de datos abriendo
el archivo “03a Dónde está el Norte” en la carpeta Ciencias
de la Tierra con Computadores.
4. Coloque la punta del Sensor de Campo Magnético en el
centro de la rueda graduada en grados con el puntero
apuntando hacia el 0o. Mantenga el sensor vertical.
5. Haga clic en
para iniciar la recolección de datos.
Figura 1
6. Cuando las lecturas del campo magnético visualizadas en el
medidor se estabilicen, haga clic en
, escriba “0” (la posición en grados) en la caja de
edición. Haga clic en
o presione la tecla ENTER. Ahora ya usted ha guardado el
primer par posición-campo magnético.
7. Rote el Sensor de Campo Magnético de modo que el puntero apunte hacia 15o y repita el paso
6 introduciendo la posición actual del puntero.
8. Continúe tomando un dato cada 15o hasta 360o. Cuando termine la toma de datos haga clic en
.
9. Haga clic en el botón Examinar . Aparecerá una línea vertical. A medida que usted mueve
el puntero del mouse a lo largo de la pantalla, se mostrarán los valores de posición y campo
magnético correspondientes en la caja sobre el gráfico. Deslice el puntero a través del gráfico
para localizar el punto con la mayor intensidad del campo magnético. Registre la posición del
puntero en la tabla de datos. Esta dirección se corresponde con la del norte magnético.
10. Imprima una copia del gráfico según le indique su profesor.
Parte II Inclinación magnética (Ángulo de Inclinación)
11. Abra el archivo “3b Dónde está el Norte” en la carpeta Ciencias de la Tierra con
Computadores.
12. Coloque la punta del Sensor de Campo Magnético en el centro de la rueda graduada en
grados con el puntero apuntando hacia norte magnético. Mantenga el sensor vertical.
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Ciencias con lo mejor de Vernier
¿Dónde está el norte?
13. Haga clic en
para iniciar la recolección de datos.
14. Lentamente incline el sensor hacia abajo en la dirección del norte magnético. Observe la
intensidad de campo magnético en el medidor. Continúe inclinando hasta ver una lectura
máxima en el medidor. Mantenga el sensor en esta posición.
15. Use un transportador de ángulo para medir el ángulo entre la vertical y el Sensor de Campo
Magnético. Esta es la inclinación magnética para su localidad. Registre este valor en su tabla
de datos.
DATOS
Dirección del norte magnético (o)
Inclinación magnética (o)
PROCESANDO LOS DATOS
1. La diferencia entre el norte magnético medido y el verdadero norte magnético se denomina
declinación magnética. ¿Cuál es la declinación magnética en su localidad? ¿Qué
modificaciones sería necesario hacerle a una brújula en su localidad para mantener su rumbo
cuando sigue un mapa?
2. ¿Cómo se compara la inclinación magnética medida con la inclinación magnética aceptada
para su localidad?
3. Los científicos han encontrado que el campo magnético de la Tierra está cambiando
continuamente. ¿Cuáles serían las implicaciones de un cambio grande?
EXTENSION
1. Compare la declinación magnética de varias localidades en su continente y discuta los ajustes
necesarios que hay que hacerle a una brújula en cada localidad para mantener el rumbo
correcto.
2. Investigue las teorías actuales acerca de por qué se mueve el polo norte magnético.
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