Seguro que viajando en un tren de alta velocidad, como el AVE o un tren bala, más de una vez te habrás preguntado cómo pueden alcanzar velocidades tan altas. La respuesta a este 'misterio' tecnológico es el electromagnetismo, una fuerza invisible que actúa en muchos más aspectos de nuestra vida diaria de los que puedes imaginar. Con este sencillo experimento casero, que requiere solo cuatro materiales y que se hace en pocos pasos, podrás entender mejor cómo funciona la ciencia que los propulsa construyendo tu propio tren eléctrico casero. El electromagnetismo es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza (fuerza electromagnética, nuclear fuerte, nuclear débil y gravitatoria) y tiene un papel más importante en tu día a día de lo que puedas creer. Esta fuerza es la responsable, por ejemplo, de que los imanes se atraigan o se repelan, de que las luces eléctricas se enciendan y de que los motores, como los que hay en los juguetes de los niños, los electrodomésticos de tu casa o el coche que conduces, funcionen. Un ejemplo de su uso es el motor de un coche eléctrico. Aquí, la electricidad se convierte en movimiento gracias a las fuerzas electromagnéticas que impulsan las ruedas del vehículo. Lo mismo ocurre en dispositivos más pequeños como los teléfonos móviles, en los que el electromagnetismo controla el funcionamiento de los altavoces y micrófonos. Incluso los imanes de tu nevera que sujetan notas o fotos familiares están funcionando gracias al electromagnetismo. Prueba cómo funciona y aprende un poco más de física con este experimento para hacer un tren eléctrico casero con materiales básicos y fáciles de conseguir.

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Materiales

• 1 pila AA
• 1 tubo con un diámetro ligeramente superior al de la pila
• 1 rollo de alambre de cobre de 0,8 mm
• 2 imanes de neodimio de disco (de 15 mm de diámetro x 5 mm de grosor)

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Pasos

1. Empieza por el túnel por el que irá tu tren con el tubo y el alambre de cobre. Para ello, tienes que enrollar el alambre alrededor del tubo para darle forma de cilindro. Una vez que hayas terminado de envolverlo, saca el tubo con cuidado para que conserve su forma.
2. Coloca tu túnel en una superficie plana.
3. Coge los imanes de neodimio y ponlos en cada extremo de la pila AA. Haz esto con cuidado, ya que los imanes se atraen con mucha fuerza y pueden unirse entre sí.
4. Introduce la pila con los imanes en uno de los extremos del túnel de cobre y suéltala. Comprobarás cómo se desplaza rápidamente por él y sale por el otro extremo como si fuera un tren bala circulando por las vías.
5. Puedes complicar el experimento diseñando recorridos más complejos para tu tren, como si estuvieras construyendo una montaña rusa en miniatura, y ver cómo reacciona ante las pendientes y bajadas. También prueba a variar el tamaño de los imanes o la longitud del tubo para ver cómo afecta al movimiento.

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Explicación

El movimiento de este tren eléctrico se produce por la unión de la corriente eléctrica que genera la pila y el campo magnético producido por los imanes. Cuando la pila entra en contacto con la bobina de cobre, el sistema genera lo que llamamos un electroimán, que es un imán temporal que solo funciona mientras haya una corriente eléctrica fluyendo. El electromagnetismo que se produce en este experimento se debe a la inducción electromagnética, un proceso por el cual los campos magnéticos generan campos eléctricos. En esta propuesta, el cable de cobre enrollado en forma de bobina actúa como el conductor y la corriente eléctrica generada por la pila es la que crea el campo magnético. Los imanes colocados en la pila provocan, por una parte, un efecto de atracción y, por otra, de repulsión. Esto es lo que produce una fuerza que empuja la pila a lo largo del túnel, impulsándola a salir por el lado contrario. Este movimiento es un ejemplo de la tercera ley de Newton, que nos dice que "toda acción tiene una reacción igual y opuesta". El principio del electromagnetismo no solo se usa para hacer trenes caseros como el de este experimento. En el mundo real, tecnologías avanzadas como el tren de levitación magnética (Maglev) emplea fuerzas magnéticas para flotar y desplazarse a altas velocidades sin rozamiento. Estos vehículos, en lugar de usar ruedas, flotan sobre una pista gracias a los campos magnéticos que se generan entre los trenes y las vías, lo que hace posible que superen los 500 km/h.

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