La fuerza magnética sobre una carga

en el vídeo pasado ya platicamos acerca de qué es el magnetismo lo que quiero hacer en este vídeo es hablar ahora acerca de los campos magnéticos y del efecto que tienen sobre una carga en movimiento de hecho así es como lo vamos a definir pero bueno antes de pasar a ecuaciones y a la definición lo que vamos a hacer primero es visualizar un campo magnético para que todas las ideas queden más fijar para esto de aquí es un imán voy a dividir el imán en sus dos polos el de arriba va a ser el polo norte y el de abajo va a ser el polo sur y para visualizar el campo magnético lo que vamos a hacer es trazar algunas líneas que van a ir de norte a sur eso de norte a sur es por convención como le hacemos para saber cómo se ven pues hacemos lo siguiente mira aquí vamos a poner un mono polo norte esos no los hemos encontrado en la naturaleza como ya lo platicamos pero sí existen teóricamente entonces vamos a ponerlo ahí para ver qué pasa entonces ese monopolio norte se va a empezar a alejar de este polo norte verdad porque norte con norte se repelen y poco a poco se va a ir acercando al polo sur entonces seguiría más o menos esta trayectoria si lo ponemos un poquito más al centro pues primero va a dar un brinco así más alejado y luego va otra vez intentar se acercar acá hacia el polo sur entonces así se vería así van dando brincos eso es si empezamos tantito a la derecha si empezamos un poquito a la izquierda entonces tendríamos una cosa de este estilo va y un poquito más al centro pero pero del lado izquierdo tendríamos una cosa de este estilo más o menos algo así si no te gusta esta idea de utilizar mono polos norte porque son cosas teóricas y no sabemos muy bien cómo tratarlos también podemos pensar las cosas como como que ponemos aquí una brújula así como que ponemos ahí una brújula y hacemos que la punta de la brújula la aguja siempre sea tangente siempre sea tangente a nuestro campo magnético entonces si no quería eso entonces nos quedaría más o menos algo así ahí tenemos nuestra brújula de este lado sería el polo norte de la brújula y aquí sería el polo sur va acuerdate el polo norte de la brújula apunta hacia el norte de la tierra baje el norte de la tierra pero ese es el sur magnético de la tierra porque el polo norte se atrae con el polo sur del imán que es la tierra de hecho ya platicamos mucho de eso en el vídeo pasado si quieres puedes ir a ese vídeo para confundirte un poquito más jajaja eso está bueno simpático pero ahorita ahorita anda más la idea de de la cual me quiero acordar es que norte va hacia sur sur va hacia el norte y los polos que son iguales se repelen vale eso es muy parecido a lo que pasaba en el electrostática donde las cargas iguales pues se repelían y las las que eran diferentes se atraían ahora sí son parecidas la electrostática y el magnetismo pero hay a conceptual en el fondo van a ser lo mismo por una cosa que se llama las ecuaciones de maxwell pero en la física clásica si son dos fuerzas diferentes y la principal diferencia era que el magnetismo todos son dipolos tienen un polo norte y un polo sur y en electrostática puede haber monopolios va bueno el magnetismo tenemos monopolos pero nada más teóricos no se han visto en la naturaleza bueno no vas a decir ok está muy padre tu dibujo te quedó sensacional pero esto ya lo había visto de hecho alguna vez fui a un museo y puse ralladuras de metal y ya había visto estas líneas pero ahora sí quiero saber qué es esto del campo magnético ahora sí ya formalmente bueno pues vamos a pasar a eso y eso está bastante más interesante de hecho un campo magnético bueno su magnitud su efecto se va a definir en términos de que le hace a una carga en movimiento va esto es una pista de lo que te decía tantito antes de que en realidad un campo magnético es nada más un campo electrostático moviéndose a una alta velocidad una velocidad relativista o sea que son lo mismo pero desde puntos de vista distintos desde marcos de referencia a distintos pero ahorita no quiero confundir te vamos a física básica entonces pensemos en que tenemos un campo magnético ve va entonces ve va a ser un campo magnético como son vectores le voy a poner aquí una flechita vale bueno ya tenemos el campo magnético entonces lo que sabemos es que la fuerza en una carga que puede ser un electrón o un protón o cualquier otra cosa cargada de hecho esto que voy a escribir ahorita es lo que utilizan para para hacer girar las partículas en luz en estas cosas que son súper colisionador es que son muy emocionantes y que hay un pitos bien padres pero bueno vamos al grano entonces la fuerza la fuerza que se ejerce sobre una carga en movimiento va a ser igual a la magnitud de la carga la magnitud de la carga multiplicada por y aquí se ponen interesantes las cosas la velocidad de la carga producto cruz producto cruz vale con el campo magnético ok esta operación la puedes hacer en cualquier orden bueno porque aquí afuera tenemos un escalar entonces puedes hacer la carga por la velocidad cruz con el campo magnético o sea primero estos dos o bien primero hacer el producto con su valla el chiste es hacer el producto cruz de estos dos y multiplicar por la carga va bueno aquí esta es la definición y de aquí ya podemos ver algunas cosas interesantes verdad porque porque el producto cruz tiene que ver con la perpendicularidad de dos vectores como ya lo habíamos platicado antes entonces si la velocidad es perpendicular al campo magnético pues para encontrar la magnitud de la fuerza nada más hay que multiplicar estos dos bueno las magnitudes de estos dos hábitat vamos a eso pero por otro lado si la velocidad es paralela al campo magnético entonces esto va a ser cero y no va a haber nada de fuerza el campo no afecta a esa partícula en movimiento vale entonces para que si haya un efecto necesitamos tener un cierto ángulo entre la velocidad y el campo magnético ahorita vamos a pasar a problemas no ahorita antes de eso vamos a ver las unidades porque habitarán se me está acabando el tiempo y no me daría tiempo de ver todo un problema así que vamos a esto de ver las unidades del campo magnético va para esto lo que vamos a hacer es sacar la magnitud de ambos lados de esta de esta igualdad entonces déjame tomar este color azul entonces sacando la magnitud de ambos lados tenemos que la magnitud de la fuerza es igual a la magnitud de la carga pero esto ya estaba esto ya era un escalar ya no hay que ponerle sus barritas de magnitud entonces que pongo q por la magnitud de este producto cruz pero como ya vimos para encontrar la magnitud de un producto cruz hay que multiplicar las magnitudes de ambos vectores y sería la velocidad la magnitud de la velocidad por la del campo y eso hay que multiplicarlo por el seno del ángulo entre b y b muy bien entonces queremos encontrar las unidades de tevé del campo magnético cómo le hacemos pues vamos a analizar esta cosa en unidades que no detectan pues no tiene unidades este no le vamos a hacer mucho caso ahorita va fuerza la magnitud de la fuerza en newtons en el sistema internacional la de la carga es tan cool oms la de la velocidad está en metros por segundo y la de ve cómo le ponemos bueno pues esto es lo que queremos encontrar verdad las unidades de eventos le voy a poner un y estas son las unidades debe entonces vamos a despejar be unique para eso y dividimos ambos lados entre colom por metro segundo y nos queda newton entre colom newton entre colom que se pasa dividiendo por segundo entre metro es igual a b las unidades debe el campo magnético muy bien entonces aquí ya están las unidades del campo magnético son newtons por segundo entre colom por metro pero como te das cuenta está muy difícil de pronunciar entonces pues afortunadamente los físicos le pusieron un nombre bonito en el sistema internacional que tiene que ver con un físico importante que se llamaba tesla y justo esto de acá se va a llamar un tesla vale un es la entonces un tesla es un newton por segundo entre colon por metro ok entonces hábitat ya se me está acabando el tiempo como para empezar un problema pero vamos a pensar le tantito te dejo que lo pienses si hay estamos muy acostumbrados al magnetismo porque hemos jugado con imanes pero ahora sí estamos definiendo los campos magnéticos en términos del efecto que tiene sobre una carga en movimiento entonces lo que te dejo para pensar tantito es por qué estas unidades reflejan esta idea del efecto que tiene un campo magnético sobre una carga en movimiento bueno piénsalo tantito nos vemos en el siguiente vídeo para empezar con algunos problemas