Introducción al magnetismo

ya platicamos de la gravedad ya platicamos del electrostática así que es momento de hablar de otras de las fuerzas fundamentales en la física y creo que es la segunda más común es el magnetismo me voy a poner aquí más de magnetismo vale magnetismo esta palabra viene de magnesia le voy a poner aquí magnesio magnesia y magnesio fue una de las principales localidades fue fue una provincia acerca de de grecia en donde se empezaron a encontrar estas piedras misteriosas que tenían como una fuerza que les permitía atraer otras piedras misteriosas o bien objetos metálicos como el hierro objetos ferrosos después pues surgió por ahí la palabra imán imán que viene del francés hay mante imán vale pero ahorita no me quiero meter mucho en lingüísticas más bien me quiero meter aquí a la física del magnetismo bueno creo que todos tenemos una idea pues al menos un poco vaga de qué se trata esto del magnetismo hemos jugado con imanes y con brújulas lo que realmente es el magnetismo en el fondo es algo muy muy profundo aunque si podemos manejarlo y entenderlo matemáticamente por ejemplo sabemos que la fuerza electrostática y la magnética son la misma pero vista desde distintos marcos de referencia sé que eso suena un poco complicado de hecho en la física newtoniana clásica pues si se tratan como dos cosas distintas pero bueno ya me estoy yendo por la tangente más bien así como estamos acostumbrados no sé digamos a la gravedad pues también estamos acostumbrados al magnetismo en el sentido de que hemos jugado dos con estas dos fuerzas verdad pero así como la gravedad es una fuerza muy misteriosa cuando nos ponemos a pensar en ella también el magnetismo bueno con esto dicho vamos a trabajar tantito para ver cómo se puede lidiar con los imanes y con las cargas y con los polos vale entonces para esto déjame dibujar un imán no voy a poner por acá está el imán y lo voy a dividir en dos entonces este el imán dividido en dos los imanes tienen dos polos el polo norte y un polo sur ahora estos nombres de polo norte y polo sur están nombrados simplemente por convención como se le ocurrió a las personas ponerles así pues por ejemplo cuando y mandaban una aguja y la ponían sobre un corcho y hacían flotar el corcho sobre agua de modo que no hubiera fricción la aguja apuntaba hacia una dirección y esa dirección justo estaba cerca del norte geográfico de la tierra va de modo similar el otro lado de la aguja apuntaba hacia el sur geográfico de la tierra y entonces el el extremo que apuntaba hacia el norte geográfico le ponían el norte del imán y el que apuntaba hacia el sur le ponía en el sur de del imán vale pasa lo mismo con los imanes si no tienen fricción no tiene por qué ser una aguja si un imán no tiene nada de fricción su lado norte va a apuntar cerca del norte geográfico de la tierra y su lado sur cerca del sur geográfico ahora te hace estar preguntando por qué digo cerca no dijo exactamente hacia el norte geográfico y para eso déjame dibujar no voy a poner un poco más para acá voy a dibujar a la tierra va entonces esa de ahí es la tierra e imaginemos que en este lado está el polo norte el polo norte polo norte geográfico y de este lado está el polo sur polo sur pues resulta que las brújulas y las agujas imantadas y los imanes no apuntan exactamente al polo norte apuntan hacia un punto que está tantito desviado tantito desviado que es el norte el norte magnético vale y eso se debe pues a distintos fluidos y a varios fenómenos pero no es el mismo que el polo norte geográfico de manera similar el polo sur el polo sur magnético está como por acá tantito desviado del polo sur y es opuesto al polo norte y el polo norte magnético está más o menos por canadá el polo sur el polo sur magnético no sé muy bien donde esté pero vaya el punto es el punto que quería contar es que este eje el de el eje de de los polos magnéticos no es el mismo que el eje de los polos geográficos una aguja apunta hacia el norte magnético hacia el norte magnético de la tierra pero ojo qué sucede cuando pensamos a la tierra como un imán cuando pensamos a la tierra como un imán este lado que es el del norte magnético no es el polo norte de la tierra como un imán sino es el polo sur y de modo similar el de acá es el polo norte va entonces bueno esto aquí puede ser un poco confuso puedes leer un poco más en wikipedia nada más quería compartir te lo por si alguna vez lo ves así pero no te preocupes en general cuando la gente se refiere al norte magnético se refiere pues al punto donde apuntan las agujas que está cerca del norte geográfico y de modo similar el sur magnético es el que está cerca del sur geográfico pero por qué sucede esto porque sucede que este es el sur de la tierra con miman y este es el norte de la tierra como imán para pues el magnetismo justo como pasaba en electrostática esta es una de las cosas que tienen en común ahorita paso a las diferencias de hecho te voy a dar una diferencia fundamental pero el magnetismo justo como en electrostática resulta que los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen entonces aquí como el imán o la aguja está apuntando hacia este punto de acá pues eso quiere decir que este que este polo de la tierra es el opuesto a este polo del imán como este es el polo norte por apuntar hacia el norte magnético pues resulta que está siendo atraído hacia este que es el polo sur de la tierra con mi mano y lo mismo pasa por acá lo mismo pasa por acá vale entonces el polo sur del imán es atraído al polo norte de la tierra que está del lado del sur magnético uf eso está súper confuso verdad bueno ya vamos a dejar de hablar de la tierra porque eso realmente puede traer muchas confusiones vamos a algo un poco consistente que van a ser puras barras entonces voy a poner acá otros dos imanes voy a poner por acá si de este lado de este lado voy a poner otros dos imanes ahí tenemos un imán y ahí tenemos otro imán déjame poner y su división para marcar los polos ok entonces ahí tenemos dos imanes en sí este es el polo sur y este es el polo norte para que los imanes se atraigan para que estiman que atraiga a este otro imán necesitamos que este sea el polo sur y que este sea el pueblo norte a lo mejor has jugado con imanes y te has dado cuenta que si volteas este imán ahora se repelen verdad entonces los polos opuestos se repele vamos a otra noción vamos a la noción de un campo magnético y esto de campo magnético es como todos los campos son algunos vectores aquí alrededor del imán que afectan de alguna forma a las cosas que entran en el campo va pero sabes que antes de eso antes de platicar de los campos magnéticos déjame darte una diferencia fundamental entre magnetismo y electrostática el magnetismo las cosas siempre vienen en dipolos o sea tienen un polo norte y tienen un polo sur van siempre vienen en dos polos ahora en electrostática tenemos una idea similar que es lo de las cargas hay cargas positivas y hay cargas negativas pero acá en electrostática puede pasar que nada más tengamos un protón puede ser que ahí esté el protón solito es el protón tiene su campo su campo electrostático y está pues ejerciendo cierta fuerza sobre las cosas que se acercan a él no hay problema puede existir por si mismo y también los electrones pueden existir por sí mismos pueden existir monopolos pero acá el magnetismo no el magnetismo todos son dipolos de hecho si estiman lo cortamos a la mitad si estiman lo cortamos déjame cortar un poco más así que se vea que está cortado si lo cortamos a la mitad resulta que así después milagrosamente uno de los lados bueno cada uno de los lados tiene su polo sur y su polo norte entonces aquí te quedaría sur norte sur norte va ahora teóricamente puede que sí exista un monopolo magnético pero nosotros los humanos no lo hemos observado en la naturaleza de hecho si seguimos cortando y cortando estos imanes hasta llegar a un electrón ese electrón también es un dipolo magnético y bueno no no es mucha casualidad porque de hecho el campo magnético de un imán está generado justo por el espín de un electrón va cuando hablamos de espín de electrones nos imaginamos cómo esta bolita verdad que está girando pero es un poco más complicado que eso verdad porque los electrones tienen tan poquita masa que no sabemos si esa energía o masa y luego pensar en energía girando es como muy difícil en fin estas cosas empiezan a poner metafísicas y es muy difícil obtener la intuición es mejor ver cómo se relacionan con las cosas microscópicas va entonces resulta que que el campo magnético que está en el imán está generado justo por el spin de los electrones y por como giran alrededor de los protones espero no estarte espantando mucho van a más te quiero dar algunas pequeñas ideas de qué pasa aquí a nivel microscópico otra cosa porque una barra podría estar magnetizada o no porque una aguja a veces apunta al norte y a veces no pues tiene que ver con la organización de los electrones si los electrones están muy organizados entonces no hay magnetismo porque sus spin se cancelan sí entonces pues no no hay magnetismo pero si alineamos los spins y también los ejes de rotación entonces se carga la aguja y eso es lo que sucede cuando pasamos un imán por una aguja pero bueno ahorita ya estoy pasando los 10 minutos espero haberte dado pues más o menos una idea de cómo funciona esto de los imanes por dentro nos vemos en el siguiente vídeo para pensar más acerca de los campos magnéticos de los campos magnéticos y de iu pues también para pensar en cuál es el efecto de un campo magnético sobre una carga en movimiento