Anillo mágico/ tubo lento

Material

- 1 tubo hueco de PVC o de cartón de 1 m. de largo.

- 1 tubo hueco de cobre  de un diámetro  de 10mm y 30cm (o de unos 2,5cm de ancho y 1 m de largo), 

- 1 a 3 imanes cilíndricos de neodimio por ejemplo de 8 mm de diámetro y 12 mm de largo).

- 2 piezas de hierro.

Opcional:

- 1 tubo de aluminio de similares dimensiones.

Procedimiento

1º Ponemos el tubo de cartón verticalmente y dejamos caer el imán, éste cae con normalidad.

Ponemos el tubo de cobre y dejamos caer el imán por su interior.

Para asegurarnos dejamos caer los imanes por los dos tubos a la vez.

2º Realizamos la misma prueba con dos piezas iguales de hierro, y observamos que caen al mismo tiempo

3º Dejamos caer el imán por un tubo de aluminio.  

 .

¿Qué sucede?
El imán que cae por el tubo de cobre tarda mucho más tiempo en caer que el que va por el tubo de P.V.C.

Cae unas 10 veces más lento que por el otro tubo.

Por el tubo de aluminio cae lento pero menos que por el de cobre.

Explicación Según la ecuación del movimiento uniformemente acelerado tarda en atravesar el tubo raíz de 2L/G, siendo L la longitud del tubo y G la aceleración de la gravedad. Para el tubo de 30 cm esto resulta ser 0,24 segundos aproximadamente.                                                                                                                                 Las explicaciones mas frecuentes para este fenómeno, suelen ser, que el rozamiento es mayor con el cobre, que el imán atrae el cobre etc,.. ninguna de ellas es correcta. Si en vez de un imán probamos con una pieza de hierro del mismo tamaño observamos que no hay ninguna diferencia entre el tiempo de caída a través de los dos tubos. Si hacemos la prueba con un tubo de aluminio en vez de cobre observamos que la caída es lenta pero menos que el cobre. Si pudiésemos probar con un tubo de plata comprobaríamos que la caída es más lenta todavía. Si el tubo se hiciese de material superconductor el imán no caería nunca. Para los que tengan fresca la física voy a plantear una cuestión mas. Al caer el imán por el tubo de plástico, el imán sale por la parte inferior a una velocidad razonablemente alta. Parte de la energía potencial que tenia arriba se ha transformado en energía cinética. Sin embargo cuando cae por el tubo de cobre la velocidad por la que sale el imán es muy baja luego casi no tiene energía cinética. ¿Dónde ha ido a para la energía potencial? . Si piensas que se ha empleado en vencer el
 rozamiento estas equivocado, ya que el rozamiento no es sensiblemente diferente en el caso de el tubo de plastico.

 Esto ocurre porque el imán al caer por el tubo de cobre (conductor) genera en éste una corriente inducida que a su vez genera un campo magnético, de sentido contrario al inicial, lo que hace que el imán tarde más tiempo en caer. En el tubo de P.V.C. o cartón como es un material no conductor no se produce ninguna corriente inducida que genere fuerza magnética.

Experiencia: Anillo mágico

Material

- Varilla de cobre

- Varilla de fibra

- Varilla de aluminio

- Imán de anillo potente de neodimio 

Procedimiento

El anillo baja de tres formas distintas por las varillas.

Dejándolo caer por la varilla de cobre se observará que este baja muy despacio ( aceleración menor de 9,8 m/s2) . Se frena debido a la Ley de Lenz. Si se deja caer de la misma forma el disco por la varilla de fibra, se observa que baja más rápido ( g = 9,8 m/s2 ) que por la varilla de cobre, puesto que en este caso no actúa la Ley de Lenz, ya que la fibra no es conductor de la electricidad Si se deja caer el disco por la varilla de aluminio veremos que el imán baja rápido pero no llega al fondo de la varilla, se queda en la mitad de la ésta flotando misteriosamente.... Lógicamente, el anillo es un imán muy potente de Neodimio.