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VÍDEO CLASE 2º C 18 de noviembre - Contenido educativo

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Subido el 18 de noviembre de 2020 por Mª Del Carmen C.

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Bueno, venga, vamos a ver. Vamos a comenzar con el magnetismo, ¿de acuerdo? 00:00:00
Realmente cuando se habla de magnetismo se habla de electromagnetismo. ¿Por qué? 00:00:11
Vamos a ver ahora mismo por qué. Electromagnetismo. 00:00:17
Realmente hablamos de magnetismo y tenemos un campo magnético cuando existen cargas en movimiento. 00:00:28
Entonces, existe un campo magnético cuando hay en una región del espacio cargas en movimiento. 00:00:34
Entonces, es lógico hablar de electromagnetismo. ¿Por qué? 00:01:06
Porque si yo tengo una carga Q que se está moviendo con una velocidad V, esa carga por el hecho de existir ya crea un campo eléctrico, ¿de acuerdo? Sin embargo, cuando ya tenemos esa carga en movimiento se crea también un campo magnético. 00:01:11
Entonces, el campo eléctrico y el campo magnético están asociados, ¿de acuerdo? Van asociados, es decir, el campo magnético no puede existir sin un campo eléctrico, ¿de acuerdo? 00:01:32
Y el campo magnético se representa con un vector. 00:01:45
Se representa con un vector, ahora lo vamos a estudiar, ¿de acuerdo? 00:01:48
Vale. 00:01:51
Venga, entonces, tenemos cargas en movimiento. Entonces, ¿qué tipo de cargas vamos a estudiar? 00:01:52
Realmente los problemas se van a reducir a cargas puntuales en movimiento, es decir, cargas en movimiento, una carga en movimiento, cargas en movimiento, ¿qué quiere decir esto? Pues que tengo una carga Q que se está moviendo desde un punto a otro, ¿de acuerdo? ¿Vale? Bien. 00:01:57
O vamos a tener hilos conductores. ¿Qué significa esto de hilos conductores? Pues viene a ser como unos cables, ¿no? Cuando nosotros tenemos un cable en el que hay cobre, lo que hay es movimiento de electrones, ¿de acuerdo? Son cargas que se están moviendo. 00:02:25
¿De acuerdo todos? A ver, ¿quién está hablando por ahí? Que no lo oigo bien. Sí, ¿qué te pasa? ¿Eres David? Sí, por favor. ¿Qué te pasa? A ver. Tengo un día esto, he hecho un desastre desde ayer y tengo que todavía ordenarlo y no he podido copiarlo. ¿Puedes mover? Es que no sé, que no he podido copiarlo de arriba. 00:02:48
Bueno, pues venga, a ver, aquí, ¿de acuerdo? Venga, entonces, lo que nos tiene, yo voy a ir repitiendo estas cosas mientras David va copiando. A ver, lo que nos tiene que quedar claro es que vamos a tener ahora cargas en movimiento, ya sea cargas solitas que se mueven de un punto a otro, ¿de acuerdo? O bien que tenemos hilos conductores. Vamos a estudiar cómo los problemas se van a reducir a ese tipo de problemas. A ver, ¿qué ocurre? 00:03:07
No, que, por ejemplo, en el jardín de ayer nos podría entrar también, o sea, del tipo ese de un electrón se va moviendo. 00:03:30
Es que claro, ahí ya vamos a mezclar exactamente. En el campo eléctrico de una partícula que entra en una región en la que existe un campo eléctrico, vamos a mezclarlo ya, ¿de acuerdo? ¿Por qué? Porque podemos tener campos magnéticos y campos eléctricos conjuntamente, ¿de acuerdo? Pero primero vamos a empezar a ver de dónde surge eso del magnetismo, ¿de acuerdo? 00:03:36
¿De acuerdo? Vale. A ver, bien, ¿hasta ahora ya me he copiado esto? A ver, ¿en casa? ¿Sí? ¿Puedo seguir o no? 00:04:02
Por mí sí. 00:04:17
Pues venga, vamos a ver. Entonces, he contado esto porque simplemente para que veáis que tampoco vamos a irnos a casas muy complicadas, ¿de acuerdo? 00:04:18
o simplemente vamos a manejarnos con cargas en movimiento, si hay los conductores. 00:04:27
Bien, entonces, si nosotros nos vamos al origen de la materia, 00:04:31
nos vamos al origen de la materia, vamos a hacer aquí una pequeña introducción, ¿de acuerdo?, 00:04:36
de lo que es el magnetismo, para poder comprender qué es lo que pasa, ¿de acuerdo? 00:04:40
Si nos vamos a la materia, vosotros habéis estudiado en química 00:04:47
que existen unas partículas dentro del átomo que están cargadas, ¿no? 00:04:51
Entonces, tenemos por un lado en el átomo, bueno, existen muchas subpartículas, 00:04:58
pero digamos las que estudiamos siempre en primer lugar son los dos que están en el núcleo, 00:05:03
que también lo vamos a tener que considerar este año. 00:05:12
Profe, perdón, ¿qué dice ahí en la parte de problemas, de este bajo de cargas y movimiento? 00:05:14
Y los conductores, y los conductores, sí. Venga, a ver si logramos estar todos a la vez a la vez que yo explico y no nos vamos quedando atrás. A ver, ¿ya? ¿Sí o no? 00:05:21
Bueno, venga, entonces decía que vamos a hacer una pequeña introducción, vamos a ver qué pasa en la materia. En la materia, la materia está formada por átomos, como sabemos todos, en las que tenemos partículas que son, en el núcleo tenemos neutrones y protones y luego tenemos electrones que están moviéndose en orbitales, ¿de acuerdo? ¿Vale? 00:05:32
regiones del espacio donde existe una gran probabilidad de encontrar el 00:05:58
electrón entendido bien entonces mirad si nosotros nos fijamos en los 00:06:01
electrones realmente son partículas cargadas y en movimiento luego según lo 00:06:07
que estamos contando que van a hacer van a generar campos magnéticos no van a 00:06:23
generar campos magnéticos qué quiere decir pues quiere decir que pues que 00:06:28
Toda la materia estaría formada por pequeños campos magnéticos, como si fueran pequeños imanes, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Está entendido? 00:06:38
Si nosotros representamos la materia, imaginaos que esto fuera un trozo de materia y nosotros consideramos estos campos magnéticos con vectores. 00:06:48
Imaginaos un vector para acá, otro vector para acá, otro vector para acá. Es decir, imaginaos los átomos con sus electrones y esos electrones generan unos campos magnéticos que vamos a representar con estos vectores. ¿De acuerdo? ¿Vale? De manera que estarían todos, digamos, dispuestos al azar. ¿Vale? ¿Sí o no? ¿Sí? 00:07:00
No, puedes poner el que quieras, en principio. ¿Vale? Entonces, si aquí nosotros no inducimos un campo magnético, ni ponemos un imán cercano, ni nada por el estilo, es decir, ningún campo magnético externo, la materia en general, pues es una materia que no tiene campos magnéticos. ¿Por qué? Porque se compensan todos estos vectores. ¿De acuerdo? 00:07:24
¿Vale? Se compensan todos estos vectores. Se puede compensar uno que venga para acá, con otro que venga para acá, uno que venga para acá, con otro para acá, de manera que al final esto, por ejemplo, no va a tener un campo magnético. ¿De acuerdo? ¿Vale o no? 00:07:49
Para que existan, no, puede ser que por lo que sea, por las características que tenga esa materia, todos estos campos magnéticos estén dirigidos en una dirección, en un sentido. 00:08:03
Entonces, en ese caso, ¿qué es lo que le ocurre a los imanes y a las sustancias ferromagnéticas? ¿De acuerdo? ¿Vale? Sustancias que se pueden imantar, en general, lo que ocurre es que simplemente lo que tenemos es campos magnéticos que están dirigidos todos hacia un mismo lado. ¿Entendido? 00:08:21
De manera que estos campos magnéticos, es como si tuviéramos pequeños imanes, tenemos que entender que un campo magnético es equivalente a un imán o que un imán genera un campo magnético, ya lo veremos ahora, ¿de acuerdo? 00:08:38
Entonces, que la materia estuviera formada por diferentes imanes y esos imanes estuvieran dirigidos cada uno de una manera u otra, de una manera u otra. 00:08:51
Entonces, si se compensan, al final lo que resulta es una materia que no tiene campo magnético, pero si está dirigido, entonces tendríamos que tener una sustancia, una materia en general, vamos a hablar, que sí que da lugar a un campo magnético. 00:09:00
¿De acuerdo? ¿Vale? Entonces, a ver, ¿va quedando claro esto? ¿Sí? Entonces, digamos que por la naturaleza de la materia se pueden formar esos propios imanes. Entonces, tenemos que asociar, tenemos que hablar entonces de lo que es un imán. ¿De acuerdo? ¿Vale? 00:09:20
Entonces, a ver, un imán que simplemente es, podemos tener diferentes tipos de imanes, pero normalmente cuando lo representamos en física, lo vamos a representar formando un paralel epípedo en el que tenemos un polo norte y un polo sur, ¿de acuerdo? Tenemos un polo norte y este polo sur, ¿de acuerdo? ¿Sí o no? ¿Vale? 00:09:37
Entonces, esto que yo he dibujado aquí como vectorcitos realmente sería equivalente a un imán así, ¿de acuerdo? En el que esta flechita nos indicaría el polo norte y aquí tendríamos el polo sur, ¿de acuerdo? 00:10:02
Digamos que la materia está formada como si fuera con pequeños imanes, ¿vale? 00:10:23
Sí, el norte, ¿por qué? ¿Por qué lo hacemos así? 00:10:27
¿Por qué? Porque estamos hablando de campos magnéticos. 00:10:30
Y este campo magnético, como tal, se puede representar mediante unas líneas de campo. 00:10:40
Igual que existe el campo eléctrico y el campo gravitatorio con sus líneas de campo, 00:10:49
También existen líneas de campo magnético. ¿Qué diferencia hay entre las líneas de campo? En este caso, en el caso del campo gravitatorio, eran radiales, ¿no? No son cerradas y van dirigidas hacia la masa. 00:10:55
En el caso del campo eléctrico también son radiales y salen de la carga positiva y van hacia la negativa 00:11:17
En el caso del campo magnético ya no van a ser líneas de campo abiertas, son líneas de campo cerradas 00:11:23
¿Y qué significa esto? 00:11:30
Significa que si yo tengo un imán como yo he representado aquí arriba 00:11:34
Estas líneas de campo van a ir con este sentido de la flecha, es decir, vamos a ir desde aquí 00:11:38
¿Lo veis? Van a salir de aquí, del interior del imán por el polo norte, ¿lo veis todos? Van a ir hacia acá y luego van a entrar por el polo sur. 00:11:46
Aquí tenéis un dibujo, vamos a verlo, ¿sí? A ver, venga, vamos a irnos un momentito aquí. ¿Dónde lo tengo? Aquí. A ver, no sé si estáis viendo en casa la edad del dibujo. 00:11:58
aquí tenemos un imán 00:12:21
con su polo norte y su polo sur 00:12:25
y una representación de las líneas de campo 00:12:27
salen del interior del imán 00:12:29
desde el polo norte 00:12:31
y entran por el polo sur 00:12:34
son líneas cerradas 00:12:36
¿de acuerdo? ¿vale? 00:12:37
y las podemos dibujar así, podemos dibujar infinitas líneas 00:12:39
pero las vamos a dibujar siempre 00:12:42
hacia un lado y hacia otro 00:12:43
¿entendido? esto vendría a representar 00:12:45
las líneas de campo magnético 00:12:47
y esto es importante porque vamos a 00:12:48
a luego utilizarlos cuando tengamos que estudiar, por ejemplo, 00:12:51
qué ocurre con unos hilos conductores. 00:12:56
Bueno, entonces, esta línea de campo, digamos, 00:12:59
representa dónde se encuentra ese campo magnético, ¿vale? 00:13:01
Fijaos que hasta ahora todavía no hemos dado nombre al vector 00:13:05
ni a las líneas que utiliza ni nada por el estilo. 00:13:07
Ahora lo vamos a ver. 00:13:09
¿Está claro? 00:13:10
¿Sí? 00:13:11
¿Vale? 00:13:12
¿Hasta ahora está entendido? 00:13:12
Tampoco es más complicado que esto. 00:13:14
Pero también es verdad que lo estoy contando como muy sencillo, muy sencillo, porque el campo magnético realmente es algo como muy abstracto, por decirlo así. 00:13:18
¿Entendido? 00:13:28
Venga, entonces, estas son las líneas de campo, que a diferencia de las de campo gravitatorio y campo eléctrico, son líneas de rayas. 00:13:29
¿Hasta ahora está claro? 00:13:35
Vamos a seguir entonces con la pizarra. 00:13:36
Bien, entonces, si nosotros dibujamos un imán, tendríamos que dibujarlo, como hemos dicho, así. 00:13:39
salen del interior del imán van por aquí y luego entran por aquí las 00:13:44
puedo dibujar hacia un lado y hacia otro está claro vale bien 00:13:52
bueno entonces estamos hablando el campo magnético pero este campo magnético como 00:13:57
lo representamos se trata de un vector bueno pues este vector 00:14:02
lo vamos a representar con la letra b mayúscula de acuerdo de mayúscula a 00:14:09
partir de ahora para nosotros va a ser el campo magnético 00:14:16
de acuerdo y se mide en teslas teslas con una t 00:14:21
mayúscula en honor a nikola tesla de acuerdo bien hasta ahora está entendido 00:14:31
Bien, vamos a ver. Entonces, hemos dicho al principio que vamos a estudiar qué es lo que ocurre cuando tenemos cargas en movimiento. Vamos a ver qué ocurre cuando tenemos cargas que entran dentro de campos magnéticos. 00:14:45
Vamos a estudiar otro punto, vamos a ponerlo aquí, que va a ser cargas o partículas cargadas, vamos a hablar de partículas cargadas mejor, partículas cargadas en el interior de un campo magnético. 00:15:01
Venga, vamos a ver qué ocurre. 00:15:42
Bien, imaginaos que tenemos una partícula como un protón, vamos a considerar un protón, 00:15:44
que entra en una región en la que existe un campo magnético. 00:15:51
¿De acuerdo? ¿Vale? 00:15:55
Bien, ¿cómo vamos a representar el campo magnético? 00:15:57
Pues el campo magnético lo vamos a representar de la siguiente manera. 00:16:00
Cuando normalmente lo vamos a hacer, vamos a representarlo en los dibujos, perpendicular al plano. ¿De acuerdo? Generalmente, vamos a poner aquí, no tiene por qué ser siempre, pero generalmente se representa, bueno, vamos a representar, no, se representa el campo magnético perpendicular al plano del papel o de la pizarra. 00:16:03
Ahora lo vemos. Se representa el campo magnético perpendicular al plano del papel. 00:16:48
Lo que quiere decir que si esto es nuestro papel, va a ser perpendicular. 00:17:06
Bueno, pero va a estar así. Digamos, en todo va a ser perpendicular en cada punto en esa región que estamos considerando. 00:17:12
Imaginaos que yo tengo esta región, que yo tengo aquí, ¿vale? 00:17:19
Y entonces, en cada punto va a ser, a ver, desde casa, imaginaos que cogemos el lápiz que estoy ahora escribiendo y lo que hago es ponerlo perpendicular a la pizarra, ¿de acuerdo? ¿Vale? Es decir, claro, a ver, entonces, imaginaos que yo tengo un plano, vamos a representarlo aquí en unos planos en el espacio, ¿de acuerdo? ¿Vale? 00:17:22
Entonces, si esto es nuestro papel, nuestra pizarra, ¿dónde va a estar el campo magnético? El campo magnético va a estar en este eje perpendicular a este papel. ¿Lo entendemos o no? 00:17:44
¿Sí? A ver, si está, por ejemplo, vamos a ver, si pongo aquí X y aquí pongo YZ y consideramos que en el plano YZ está el papel o la pizarra, entonces el campo magnético lo vamos a situar en el eje X, perpendicular a esto. 00:18:00
¿Entendido? ¿Vale? ¿Lo vemos ahora así? 00:18:18
¿Sí? ¿Eh? ¿Dónde lo colocaría el qué? 00:18:20
El campo magnético, si yo digo que hay una región como esta o digo que toda esta región que hay un campo magnético, el campo magnético está perpendicular en cada uno de los puntos de esta región que yo estoy considerando. ¿De acuerdo? ¿Vale? ¿Está entendido esto? ¿Sí? Venga. 00:18:26
A ver, tenéis que ir entendiendo estas cositas, lo estoy intentando explicar lo más sencillo posible, pero tenéis que entender todas estas cosas porque es fundamental que quede claro, ¿de acuerdo? Venga, entonces, ¿cómo lo vamos a representar? Perpendicular al plano del papel. Pero claro, puede ser entrante o saliente, es decir, que entre dentro del plano de la pizarra o que salga del plano de la pizarra, ¿de acuerdo? ¿Vale? 00:18:44
Entonces, vamos a tomar un criterio general que se considera en todos estos casos, que es, si es entrante el campo magnético, vamos a utilizar unas aspas, de manera que con esto estoy indicando que es un campo magnético perpendicular a la pizarra y entra dentro del plano. 00:19:16
¿Esto lo entendéis o no? Es decir, si yo considero estos ejes X, Y, Z y yo tengo esta región donde existe este campo, quiere decir que el campo magnético viene para acá, entra dentro del campo del plano de la pizarra. 00:19:43
Con lo cual, este campo magnético, ¿qué sentido tiene? Nos iríamos a un sentido negativo. ¿Lo veis o no? ¿Sí? Porque, a ver, ¿por qué? Porque va hacia acá. Realmente estaría en la parte negativa del eje X, si yo lo considero yendo para acá. 00:19:59
Entonces, B, de esta manera, tiene sentido negativo. ¿De acuerdo? Bien. ¿Cómo vamos a representar un campo magnético saliente? Lo vamos a representar con puntos. 00:20:17
Si nosotros vemos un campo magnético, normalmente se suele poner así, todos iguales, así, ¿vale? Entonces, lo que tendríamos sería, si yo considero estos dos coordenados, si esta es la región del espacio, saliente significa que viene para acá. Luego, entonces, este campo magnético B tiene sentido positivo. 00:20:37
¿De acuerdo? ¿Vale hasta ahora? ¿Sí o no? ¿Sí? Vale. Entonces, teniendo en cuenta todo esto, vamos a considerar nuestro protón que va a entrar dentro de una región donde existe un campo magnético. Y lo voy a poner entrante al plano del papel. Vamos a ver todos los casos posibles para ver qué es lo que ocurre con esta partícula que entra dentro de una región que hay un campo magnético. ¿De acuerdo? ¿Vale? 00:21:04
Vamos a ver entonces, mirad, qué ocurre cuando tenemos un protón que entra dentro de una región donde existe un campo magnético entrante, ¿vale? Igual que, a ver, mirad, igual que nosotros, ¿qué decíamos cuando estábamos estudiando una partícula que entra dentro de un campo eléctrico? 00:21:35
Si existe una fuerza que va perpendicular hacia abajo, con sentido hacia abajo, ¿qué hacía con esa trayectoria? ¿A que la desviaba? ¿Sí? Vale. Pues entonces, en este caso concreto, lo que tendríamos sería esta partícula. Entra dentro de un campo magnético. ¿Cómo la va a desviar? La va a desviar con una fuerza que es una fuerza magnética. ¿De acuerdo? 00:22:02
Y esta fuerza magnética viene dada por una ley que se llama Ley de Lorenz. Ley de Lorenz. ¿Qué nos dice? Que F es igual a la carga de la partícula que entra dentro del campo magnético por la velocidad que lleva producto vectorial, estas son aspas de producto vectorial, de V por B. 00:22:31
v es la velocidad que lleva y b es el campo magnético 00:23:10
¿de acuerdo? esta es la expresión que nos da la ley de Lorentz 00:23:13
¿de acuerdo? tenemos que repasar entonces 00:23:17
¿qué es eso? del producto vectorial 00:23:19
cuando nosotros hacemos un producto vectorial 00:23:22
de dos vectores a y b 00:23:26
uy, que me he ido para acá, perdonad 00:23:34
que me muevo todo el rato aquí 00:23:40
cuando hacemos el producto vectorial, el resultado del producto vectorial 00:23:42
de dos vectores A y B es otro 00:23:46
vector. Lo habéis estudiado 00:23:48
en matemáticas, ¿no? 00:23:54
¿No? Bueno, pues os lo explico yo. 00:23:58
A ver, esto es lo que tiene. 00:24:01
El producto vectorial a mí sí me suena. 00:24:02
Lo que pasa es que desde el año pasado, me hace un par de años casi ya. 00:24:04
Bueno, vale. Igual que existe 00:24:06
producto escalar, existe producto vectorial. 00:24:08
El producto escalar 00:24:11
nos da un escalar, es decir, un número 00:24:12
y en el caso del producto vectorial nos da otro vector. 00:24:14
Otro vector que es 00:24:17
perpendicular 00:24:18
a los vectores 00:24:19
A y B. Vamos a ver qué es eso. A ver, perpendicular realmente al plano que forman los vectores 00:24:21
A y B. Es un vector perpendicular. Ah, bueno, bien, ya me estoy asustando, digo, ¿cómo 00:24:29
explico esto. Venga, al plano que forman los vectores A y B, ¿de acuerdo? ¿Vale? 00:24:52
¿Estáis entendiendo todo esto? Es que son cosas todas muy nuevas, son cosas un poco 00:25:14
abstractas ahí, pero bueno. A ver, imaginaos que tenemos, a ver, un vector A que viene 00:25:17
por aquí y otro vector B que viene por aquí. Esto lo explico siempre con papeles y con 00:25:24
bolígrafos en clase y demás y ahora es un poco complicado con esto de la pizarra digital y del 00:25:29
online pero bueno a ver los de casa imaginaos que esto aire bueno imaginaos no es que están en una 00:25:34
hoja no ahora mismo lo habéis dibujado una hoja en vuestros apuntes y ahora mismo estamos viendo 00:25:41
la pizarra con lo cual el producto vectorial va a ser un vector yo lo voy a situar aquí en el punto 00:25:45
de aplicación de aire que es perpendicular perpendicular quiere decir pues que está 00:25:51
Imaginaos el lapicero que lo ponemos justamente perpendicular, formando un ángulo de 90 grados con el plano que forman A y B, con el plano del papel. 00:25:57
¿Lo entendemos todos o no? ¿Sí? ¿Todos? ¿Sí? ¿Sí o no? 00:26:05
Entonces, a ver, bien, ya sabemos entonces la dirección que tiene. 00:26:12
El módulo, el módulo que tiene este vector es, mirad que yo pongo el módulo así, entre barras. 00:26:18
Módulo de A por el módulo de B por el seno del ángulo que forman. 00:26:32
Igual que el coseno se utiliza para el producto escalar, en este caso utilizamos el seno del ángulo que forman. 00:26:38
¿De acuerdo? 00:26:44
¿Vale o no? 00:26:46
Sí. 00:26:49
¿Y lo de que después de un lugar a los dos, cómo es que es un lugar a los dos si son dos distintos? 00:26:49
O sea... 00:26:56
Si son dos distintos. 00:26:57
Sí, a la módulo de... 00:26:59
A ver, mira. 00:27:00
aquí no tiene cámara, claro, es que si fuera portátil 00:27:02
a ver, podrían poner aquí 00:27:06
con la cámara y todo para los de casa 00:27:07
ya, pero no es eso 00:27:09
casi que os necesito el espacio 00:27:13
entonces, lo digo para los de casa 00:27:15
a ver, estoy cogiendo un cuaderno 00:27:17
en el cuaderno lo que estoy haciendo 00:27:20
es, vamos a imaginar 00:27:22
que tenemos los vectores A y B 00:27:23
dentro de lo que es el papel 00:27:25
del cuaderno 00:27:28
entonces, a ver 00:27:30
imaginaos que tenemos un bolígrafo y lo que hacemos es poner en el punto de 00:27:31
aplicación donde están estos vectores a esta paraca de esta paraca tal y como 00:27:36
está puesta la pizarra y nosotros cogemos un bolígrafo y lo ponemos 00:27:41
justamente perpendicular al plano de acuerdo entonces este vector que 00:27:44
resulta es perpendicular a también es pertenecer a la vez pero realmente es 00:27:49
perpendicular al plano que forman A y B. 00:27:53
¿De acuerdo? 00:27:56
Es como si fuera hasta... 00:27:59
Claro, sí, lo que pasa es que puede ir 00:28:02
hacia arriba o hacia abajo. Esa es la dirección 00:28:03
perpendicular. 00:28:05
Claro, da igual, a ver, realmente va 00:28:11
igual que nosotros tengamos 00:28:13
la por acá, la por acá, 00:28:14
mientras que nosotros consideramos 00:28:17
el plano en el que se encuentran 00:28:18
los vectores que estamos multiplicando 00:28:21
y nosotros, digamos, 00:28:23
pues cogemos un vector perpendicular a ese plano, tendremos un producto vectorial, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido? ¿Sí? Bien, a ver, nos vamos a ir un momentito a esta ley, que es la ley de Lorenz, que a lo mejor lo veis así mejor con el dibujo, que os voy a poner ahora en la pizarra, esta ley de Lorenz que nos dice que la fuerza es igual a Q por V por B, ¿no? ¿Vale? 00:28:25
Pues venga, vamos a irnos a un dibujo que tenemos por aquí. Vamos a ver si lo veo. ¿Dónde está? Tengo que irme aquí. Esto. Voy a poner aquí más grande. A ver, ¿lo veis desde casa? 00:28:48
Sí. 00:29:07
Vale. 00:29:08
A ver, esto es lo que viene a representar cómo hay que situar los vectores que nos da la ley de Lorentz. 00:29:09
La ley de Lorentz, ¿qué hemos dicho? 00:29:18
La f es igual a q por v y por b, siendo v y b dos vectores que se multiplican vectorialmente. 00:29:19
¿De acuerdo? 00:29:31
¿Me voy siguiendo? 00:29:32
Vale. 00:29:32
Entonces, vamos a coger todos en casa, mano izquierda. 00:29:33
Venga, todos. 00:29:37
en la mano izquierda este vector v el vector v viene indicado por el dedo 00:29:38
corazón la velocidad de acuerdo vamos a necesitar a no saber para los problemas 00:29:45
además viene dado por la este de aquí lo veis todos vale la velocidad el dedo 00:29:51
índice nos va a indicar b campo magnético de acuerdo sí o no y 00:29:58
luego este dedo pulgar realmente no pone aquí que es la f sería la f si es una 00:30:05
partícula positiva de acuerdo vale sería la f si es una partícula positiva 00:30:12
un momento o por orden entonces a ver realmente este vector que pone aquí como 00:30:21
f dibujado como f sería el resultado del producto vectorial de v por b el vector 00:30:27
el vector vector y el producto vectorial v por b vendría para arriba de acuerdo 00:30:33
podría ir abajo lo que pasa que a ver vamos a considerar vamos a dejarnos 00:30:41
estrés a efe vamos a dejar de escogernos esta vez este vector que viene para 00:30:45
arriba en rojo es el resultado del producto vectorial de v por b de acuerdo 00:30:49
este vector rojo es perpendicular a v y b sí o no 00:30:54
¿Sí? ¿Todos desde casa? Vale, entonces, ¿qué nos dice la ley de Lore? Que el producto vectorial de v por b multiplicado por la carga es igual a la fuerza. Vale, pero v por b, me voy a fijar en un v por b, porque quiero que entendáis esto. 00:31:01
Entonces, si yo voy, mirad que hay una flechita aquí, ¿lo veis todos? 00:31:18
Si voy desde v hasta b, ¿por qué voy desde v hasta b? 00:31:23
Porque el orden del producto vectorial, no sé si os acordáis, no es conmutativo. 00:31:27
No es lo mismo v por b que b por v. 00:31:32
Ese por qué lo puedo explicar con determinantes. 00:31:39
¿Estáis estudiando determinantes en matemáticas? 00:31:44
No. 00:31:46
Bueno, si es que se puede explicar con determinantes. 00:31:50
Cuando estudie los determinantes, veréis que cuando cambiamos el orden del producto vectorial, sale menos el producto vectorial de A por B es menos B por A. Entonces, no es lo mismo, no es conmutativo. 00:31:52
Con lo cual, si yo voy de V hasta B, ¿me vais siguiendo? Si voy de V hasta B, ¿qué es lo que me dice la ley de Lorenz? Es decir, si multiplico A por B, tengo que seguir por el camino más corto. ¿Cuál es el camino más corto? Es decir, yo para ir desde V hasta B podría ir por aquí o podría ir por aquí, ¿no? ¿Cuál es el camino más corto? El que indica la flechita esta. 00:32:06
vale entonces si esto a ver esto que es a favor o en contra de las agujas del 00:32:30
reloj en contra no si vamos en contra de las 00:32:37
agujas del reloj el resultado de v por b es un vector perpendicular positivo 00:32:41
hacia arriba ahora lo escribo pero quiero que lo entendáis así primero con 00:32:47
el dibujito de acuerdo 00:32:52
vamos por orden vamos por orden vamos por orden había olvidado de esta fuerza 00:32:55
yo estoy explicando con este dibujo al producto vectorial porque como no tengo 00:33:00
ahora mismo yo normalmente tengo aquí el personal cojo una hoja lo dibujo hago 00:33:04
esto hago lo otro hago una serie de cosas que no puedo hacer ahora porque no 00:33:08
tengo los recursos no estáis no estáis todos en clase vale entonces tengo que 00:33:12
utilizar algo que puedan ver todo el mundo cojo este dibujo vale entonces 00:33:16
ahora vamos a ir por aquí si no vamos a ver si ahora vamos a verlo vamos a verlo 00:33:19
a ver vamos a irnos entonces a ver si lo comprendemos todo ya digo que me resulta 00:33:39
un poquito hasta extraño a mí el tener que explicar las cosas así pero bueno a 00:33:45
A ver, mirad. Vamos a ver. Yo tengo los vectores A y B, ¿no? Que están en el plano de la pizarra. 00:33:49
Ya sabemos todos que el producto vectorial es perpendicular, justamente aquí donde estoy poniendo el punto, 00:33:55
perpendicular al plano que forma A y B. Esto está claro, ¿no? Vale. 00:34:01
Y ahora tenemos que ver el sentido que tiene, porque hemos visto tanto la dirección como el módulo de ese producto vectorial. 00:34:06
¿Queda claro? ¿Vale? Con lo cual, a ver, yo me tengo que ir. 00:34:11
Si hago el producto de A por B, tengo que ir en este orden, desde A hasta B, por el camino más corto, este. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? ¿Lo veis? ¿Vale? 00:34:15
Con lo cual, a ver, ¿cómo es la dirección? Hemos dicho perpendicular, pero ¿cómo irá? ¿Hacia arriba o hacia abajo? Según lo que hemos dicho, mirad, si va a favor de las agujas del reloj, exactamente, de las agujas del reloj, entonces ¿cómo va el vector? El vector va hacia abajo, vector hacia abajo. 00:34:28
¿Estáis entendiendo o no? Si yo considero hacia arriba positivo, claro, hacia abajo sería negativo, ¿vale? ¿De acuerdo? Venga, y ahora, imaginaos que tengo, a ver, que pongo aquí el vector A, que es que lo puedo poner como yo quiera, y aquí el vector B. 00:35:02
Entonces, en este caso, voy desde A hasta B por el camino más corto. ¿Lo recuerdo? Entonces, ¿qué va? En contra de las agujas del reloj. ¿Lo veis todos? Entonces, ¿cómo será el vector? Hacia arriba. Miráis, hacia arriba. Vector, hacia arriba. ¿De acuerdo? ¿Vale? 00:35:19
Entonces, si nos vamos ahora otra vez al dibujito de la ley de Lorenz, que lo puedo dibujar aquí, ¿vale? ¿Lo veis todos? Vamos a ver, vamos a irnos a lo de la mano izquierda. Vamos a ver así mejor, ¿eh? Mirad, pondría a poner V, lo voy a poner en el eje X, es decir, lo voy a poner aquí. 00:35:55
¿Vale? ¿De acuerdo? 00:36:16
¿Vale? Viene para acá, ¿me vais siguiendo todos? 00:36:20
¿Sí? Ahora, B lo voy a poner en el eje I 00:36:23
Voy a poner B aquí 00:36:26
¿Vale? Entonces, si voy 00:36:29
desde V hasta B 00:36:34
¿Lo veis todos? Desde arriba, mirad como desde arriba 00:36:36
¿Cómo voy? Voy a favor de las agujas del reloj 00:36:40
¿Entendido? 00:36:44
en contra de las agujas de reloj 00:36:45
que ya no sé lo que digo, perdonad, se me ha ido la cabeza 00:36:48
en contra de las agujas de reloj 00:36:50
¿de acuerdo? si voy en contra de las agujas 00:36:52
de reloj, ¿qué ocurre 00:36:54
con este producto vectorial de 00:36:56
v por b? 00:36:58
¿va cómo? hacia acá 00:37:00
es decir, esto sería 00:37:02
el producto vectorial de v 00:37:04
por b, ¿de acuerdo? 00:37:06
a ver, cuando 00:37:09
va en contra 00:37:10
de las agujas de reloj 00:37:13
hacia arriba. Sí, está puesto aquí arriba, además. En contra de las agujas del reloj, 00:37:14
hacia arriba. ¿De acuerdo? Positivo, por decirlo así. Si queréis ponerlo así, positivo. 00:37:19
¿Entendido? Si va a favor de las agujas del reloj, negativo. ¿Está entendido esto? 00:37:24
¿Sí? Bueno, entonces, ¿por qué pone aquí la F? Claro, porque si F es igual a Q por 00:37:30
V por B, si esta carga es positiva, entonces la fuerza también viene para acá. 00:37:38
¿Lo veis todos o no? Porque la carga si es positiva, positivo con este vector, me va a salir un vector también positivo hacia arriba. 00:37:46
¿Lo veis todos o no? 00:37:55
Sí, repito. A ver, si tengo V por B que es positivo según lo que he dibujado aquí, ¿no? 00:37:57
si este vector es positivo 00:38:03
si yo tengo una carga positiva 00:38:06
la fuerza va a ser positiva 00:38:08
hacia arriba 00:38:10
que es lo que viene dibujado en el dibujito 00:38:11
de la mano que aparece en la 00:38:14
¿vale? en el gráfico 00:38:15
pero 00:38:18
pero claro, si mi producto vectorial 00:38:18
es positivo pero si pongo un electrón 00:38:22
por ejemplo, ¿qué va a ocurrir? 00:38:24
que la fuerza va a ser negativa 00:38:26
¿de acuerdo? entonces 00:38:28
en este caso concreto, si la fuerza 00:38:29
es negativa, ¿vale? Aquí, ¿qué tendríamos? ¿Cómo tendríamos que dibujarla? Para acá, 00:38:32
la fuerza vendría para acá. ¿Lo veis? ¿Sí? ¿No? A ver, ahora repito, ¿qué? 00:38:39
El producto del vector es una base siempre positiva, ¿no? 00:38:44
A ver, pero para nuestra ley de Lorentz sí. A ver, claro, porque siempre vamos a poner 00:38:50
la V aquí, siempre la B aquí. Entonces, mira, cogemos el, nos vamos otra vez al dibujito 00:38:56
de la mano izquierda. ¿Vale? Entonces, siempre la V va a ser este vector, el dedo corazón. 00:39:02
La B, el dedo índice. Lo tenemos aquí en el dibujo. Entonces, siempre voy a ir desde 00:39:09
V hasta B, con lo cual va a ir en contra de las agujas de reloj, el vector V por B va 00:39:15
a ir hacia arriba. ¿De acuerdo? El producto vectorial puede tener el signo que nosotros 00:39:20
consideremos, el que sea. Pero no estamos considerando ya unos vectores cualesquiera. 00:39:25
Lo que estamos considerando es el producto vectorial de v por b, que siempre vamos a tener un producto vectorial de v por b positivo, ¿de acuerdo? Siempre. ¿Está claro? ¿Sí o no? Por lo cual, si ya va a depender de cómo sea la carga, va a coincidir con la fuerza tal y como está aquí, ese producto vectorial en dirección y sentido, si tengo una carga positiva. 00:39:30
Pero, ¿qué ocurre si tengo una carga negativa? Pues que va a ir hacia abajo. ¿De acuerdo? ¿Sí? A ver, Lucía. 00:39:55
Que no entiendo, porque hemos visto ahora que si vas a contra de las agujas del reloj la fuerza es negativa. 00:40:02
A ver, a ver, a ver. En contra de las agujas del reloj el vector v por b va hacia arriba. Positivo. 00:40:08
¿Y el otro? ¿Que si va abajo de las agujas del reloj? 00:40:15
Claro, yo lo he contado como forma, a ver, esto que he contado es algo general que ocurre en el producto vectorial, pero en nuestro caso concreto ya nos vamos a centrar en esto, porque va siempre a ir en contra de las agujas del reloj. 00:40:18
O sea, yo he explicado a nivel general lo que pasa con el producto vectorial para luego ir al caso particular, que es lo que ocurre cuando tengo V por B. ¿Entendido? ¿Vale? ¿Está claro? 00:40:32
Exactamente, luego el producto vectorial de V por B siempre va a ser positivo, va a ir hacia arriba y luego va a depender del signo de la carga para saber hacia dónde va la fuerza, ¿entendido? ¿Vale o no? 00:40:44
Entonces, lo que tenemos representado aquí realmente es cuando tenemos una carga positiva, por ejemplo, un protón, ¿entendido? ¿Os ha quedado claro? ¿Sí? Vale, bueno, pues entonces, vamos a ver. 00:41:02
¿Ya nos hemos enterado cómo va? 00:41:15
¿Todos? Bien, nos vamos entonces 00:41:17
a nuestro dibujito, a ver si nos da tiempo 00:41:19
este paso no 00:41:22
vamos a considerar un protón 00:41:23
que entra en una región 00:41:25
en la que existe un campo 00:41:27
magnético entrante 00:41:30
¿De acuerdo? 00:41:32
¿Sí o no? 00:41:34
Y ahora viene la dificultad, a ver cómo explico yo esto 00:41:35
de verdad me está costando horrores 00:41:38
porque normalmente lo hago con la mano 00:41:40
para acá y para allá y aquí 00:41:41
con papeles y demás 00:41:43
¿Vale? Venga, a ver, mirad 00:41:45
Viene la partícula por aquí, ¿no? 00:41:47
Vale, y ahora 00:41:49
Tenemos un campo magnético 00:41:50
Todos, los de casa también 00:41:52
Regla de la mano izquierda, ponemos la mano así 00:41:54
Venga, como el dibujito 00:41:57
Que tenemos aquí en la mano izquierda 00:41:59
¿Vale? ¿Entendido? 00:42:00
Y ahora, ya 00:42:02
Esto es lo que hay, es decir, vector v 00:42:04
¿No? 00:42:07
Nos va a dar que la velocidad 00:42:09
Vector v 00:42:10
el dedo índice 00:42:12
nos va a dar campo magnético 00:42:15
y luego el dedo pulgar nos da 00:42:16
el producto vectorial de V por B 00:42:18
esto nos tiene que quedar claro 00:42:21
venga, entonces, a ver, ahora 00:42:24
viene la partícula por aquí 00:42:26
luego todos tenemos que coger 00:42:28
nuestro dedo corazón 00:42:30
y lo ponemos cómodo por donde 00:42:32
va la partícula, así 00:42:35
¿vale? 00:42:36
aquí, nuestro dedo tiene que indicar por donde va la 00:42:38
particular decir v viene por aquí si por aquí viene la partícula esto es v de 00:42:41
acuerdo sí o no vale ahora porque para no dificultar la tarea a ver por eso lo 00:42:45
puesto entrante porque si no luego lo más complicado todavía porque el campo 00:42:53
magnético lo pongo entrante el dedo índice no es el que indica el campo 00:42:57
magnético o entonces sale a ver hacia dentro del papel como disparando el 00:43:05
papel vale o no sí sí o no así 00:43:09
de acuerdo claro entonces a ver vale o no bien entonces el dedo índice 00:43:16
me estoy siguiendo desde casa es un poquito complicado así hablar a ver dedo 00:43:25
índice para acá hacia dentro del papel como está indicando las aspas vale y 00:43:29
ahora de todas maneras esto si acaso lo repito cuando estoy presencial aquí 00:43:34
porque si no complica vale y después el producto vectorial 00:43:38
hacia donde iría iría perpendicular a que a estos dos vectores pero lo tengo 00:43:44
que dibujar así en el plano del papel no sí o no y entonces producto vectorial no 00:43:52
iría hacia arriba vale y como la partícula es positiva la 00:43:58
fuerza viene para acá. ¿De acuerdo? ¿Sí o no? Lo meditéis un poco en casa. Mirad también 00:44:03
esto que estoy contando y ya digo que ya es complicado que los alumnos lo entiendan de 00:44:12
manera presencial porque cojo un papel, cojo otro y lo entiende perfectamente, pero así, 00:44:20
hablando con el ordenador y a vosotros con la pizarra, un poquito más difícil. Pero 00:44:24
bueno, ¿lo podemos entender más o menos? 00:44:30
Sí, vale 00:44:33
Pero lo que yo entiendo es cómo colocas la mano 00:44:34
¿Eh? ¿Qué dices? 00:44:35
¿Cómo colocas la mano? 00:44:37
A ver, es difícil 00:44:39
claro, es difícil 00:44:41
A ver, nos vamos a explicar 00:44:42
otro día en clase, ¿no? 00:44:45
Sí, en clase lo vamos a ver 00:44:47
porque eso va a ser un poco complicado 00:44:49
Yo no sé poner la mano 00:44:51
Sí, estoy echando 00:44:54
un vistazo 00:44:56
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Mª Del Carmen C.
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18 de noviembre de 2020 - 9:57
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