No importa en qué lugar te encuentres de la Tierra, si sujetas una brújula en tu mano te marcará dónde se sitúa el polo norte.
Imagina que estás en el medio del océano, todo lo que puedes ver alrededor de ti es agua, además está nublado y no puedes ver el sol… ¿Cómo sabrías en qué dirección ir si no tuvieras una brújula en la mano para orientarte? Hace mucho tiempo, antes de que existieran los satélites GPS y otros dispositivos de navegación de alta tecnología, la brújula le dio a los seres humanos una forma fácil y barata para orientarse por sí mismos.
Pero, ¿qué hace que la brújula funcione de esta manera? Y, ¿por qué es útil detectando pequeños campos magnéticos? En este artículo, te responderé a todas estas cuestiones, e ¡incluso aprenderemos a crear una brújula desde cero!
Una brújula es un dispositivo extremadamente simple. Una brújula magnética (opuesta a una brújula giroscópica) consiste en un imán equilibrado, pequeño y ligero que se encuentra sobre un punto de giro casi sin fricción. El imán se denomina generalmente una aguja. Un extremo de la aguja es marcado con la letra “N”, por el Norte, o coloreado de alguna forma que indique que señala hacia el norte. Esa es la parte más superficial de la brújula.
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El campo magnético de la Tierra
La razón por la que una brújula funciona es lo más interesante. Resulta que puedes pensar que la Tierra tiene un imán gigante enterrado en su interior. Para que el extremo norte de la brújula apunte hacia el Polo Norte, tienes que asumir que el imagen gigante de la Tierra tiene su sur en el Polo Norte, es decir, hacia Canadá. Si piensas en el mundo de esta forma, podrás ver que la regla de los imanes sobre “los opuestos se atraen”, se cumple, lo que causaría que el extremo norte de la aguja de la brújula señalase hacia el extremo sur del imán interno de la Tierra. Así la brújula apunta hacia el Polo Norte.
El campo magnetico de la tierra tiene un polo sur en la parte de arriba y, en la parte de abajo el norte, al contrario que la brujula
Para ser completamente exactos, la barra magnética de la Tierra no se ejecuta exactamente a lo largo de su eje de rotación; está sesgada ligeramente fuera del centro. Este sesgo es conocido como declinación. La mayoría de mapas indican que la declinación está en áreas diferentes (cambia ligeramente dependiendo de dónde te encuentres en el planeta).
El campo magnético de la Tierra es bastante débil en la superficie. Después de todo, el planeta Tierra tiene casi 8.000 millas (más de 12.800 km) de diámetro, así que el campo magnético tiene que viajar a través de todas ellas con el fin de afectar a tu brújula. Esto es por lo que una brújula necesita tener una imagen de peso ligero y un rodamiento sin fricción. De lo contrario, no habría la suficiente fuerza en el campo magnético de la Tierra para poder girar la aguja.
La analogía de “la barra magnética gigante enterrada en el núcleo” funciona para explicar por qué la Tierra tiene un campo magnético, pero obviamente, esto no es lo que está sucediendo en la realidad. Así que, ¿qué es lo que realmente está sucediendo?
La capa interna de nuestro planeta, el nucleo esta formada de hierro, dando lugar al magnetismo en la tierra
Nadie lo sabe a ciencia cierta, pero en la actualidad hay una teoría de trabajo dando vueltas. Primero debemos saber que se cree que el núcleo de la tierra está formado en gran parte por hierro fundido. Pero en el núcleo, la presión es tan alta que este hierro súper caliente se cristaliza en un sólido. La convección causada por el calor irradiado por el núcleo junto con la rotación de la Tierra, causa que el hierro líquido se mueva en un patrón de rotación. Se cree que estas fuerzas de rotación en la capa de hierro líquido conducen a la debilidad de las fuerzas magnéticas alrededor del eje de giro.
Debido a que el campo magnético de la Tierra es tan débil, una brújula no es más que un detector de campos magnéticos muy leves creados por pequeños objetos. Esto es por lo que podemos utilizar una brújula para detectar pequeños campos magnéticos producidos por un alambre que lleva corriente.
Cómo crear tu propia brújula en casa
Si no tienes una brújula, puedes crear la tuya propia de la misma forma que mucha gente lo hizo hace cientos de años. Para crearla necesitarás los siguientes materiales:
Una aguja o algún otro pedazo de alambre de acero (por ejemplo, un clip estirado)
Algo pequeño que flote como una pieza de corcho, la parte inferior de una taza de café de espuma de poliestireno, una pieza de plástico o la tapa de una jarra de leche
Un plato, preferiblemente un molde para pastel, de 9 a 12 pulgadas (23-30 cm) de diámetro, con aproximadamente una pulgada (2,5 cm) de agua dentro
Para construir una brujula casera necesitas un corcho, una aguja, un plato, agua y un iman
El primer paso es convertir la aguja en un imán. La manera más fácil para hacer esto es con otro imán – frota suavemente el imán a lo largo de la aguja, 10 o 20 veces. Coloca el flotador en el medio del plato de agua. La técnica “flotar en el agua” es una manera fácil para crear un rodamiento casi sin fricción. Centra tu aguja magnética en el flotador. Poco a poco irá apuntando hacia el norte. De esta forma sencilla y rápida, ¡habrás creado una brújula!
La brújula giroscópica
Descripcion de las partes que componen una brujula giroscopica
Una brújula magnética como la anterior tiene algunos problemas cuando se utilizada en plataformas movibles como barcos o aviones. Debe estar al mismo nivel, ya que tiende a corregirse de forma lenta cuando la plataforma se vuelve a mover. Debido a esta tendencia, la mayoría de barcos y aviones utilizan brújulas giroscópicas.
Un giroscopio en movimiento si se encuentra en una estructura adecuada y gira hacia arriba, mantendrá la dirección que marca incluso si se mueve la estructura o gira. En un giroscopio, la tendencia es utilizada para simular una brújula magnética.
Un motor, dentro del giroscópico, mantiene el movimiento del mismo, por lo que la brújula continuará apuntando hacia el norte y se ajustará a sí misma de forma rápida y precisa incluso si el barco está en mares agitados o el barco es golpeado por turbulencias. Periódicamente, el giroscópico es comprobado teniendo de referencia a la brújula magnética, para corregir cualquier error que podría tener.
La brújula ha ayudado a miles de personas a lo largo de a situarse a lo largo de la Tierra. Una brújula magnética (opuesta a una brújula giroscópica) consiste en un imán equilibrado, pequeño y ligero que se encuentra sobre un punto de giro casi sin fricción.
¿Cómo funciona? Muy fácil. Imagina que la Tierra tiene un imán gigante en su interior. El polo Sur interno de la Tierra se encuentra situado cara a nuestro norte superficial (hacia Canadá), por eso, los imágenes marcan como norte el sur interno, siguiendo el principio de «los polos opuestos se atraen«.
Por otra parte, la brújula giroscópica es la utilizada en barcos y aviones que se encuentran en movimiento. Contiene un motor en su interior que le permite hacer los ajustes más precisos y rápidos para seguir la ruta planificada.
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