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Los científicos resuelven el misterio del desplazamiento magnético más allá de la física clásica

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Los científicos resuelven el misterio del desplazamiento magnético más allá de la física clásica

En 2021, el científico turco Hamdi Ucar descubrió una nueva forma de levitación magnética, en la que un imán que gira rápidamente hacía levitar un imán cercano. Este fenómeno, que desafió la física clásica, fue reproducido y estudiado por el profesor Rasmus Bjørk y su equipo. Descubrieron que el imán que levita se alinea con el imán que gira, creando un equilibrio similar al de una peonza. Crédito: SciTechDaily.com

Científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU) han confirmado la física subyacente de un fenómeno de levitación magnética descubierto recientemente.

En 2021, un científico turco publicó un artículo de investigación que detalla un experimento en el que se adjuntó un imán a un motor, lo que hizo que girara rápidamente. Cuando esta configuración se acercó a un segundo imán, este comenzó a girar y de repente quedó suspendido en una posición fija a unos centímetros de distancia.

Aunque la levitación magnética no es nada nuevo (probablemente el ejemplo más conocido son los trenes Maglev, que dependen de una fuerte fuerza magnética para sustentarse y propulsarse), el experimento ha intrigado a los físicos porque este fenómeno no ha sido descrito por la física clásica o, al menos, por la física. cualquier físico. Mecanismo conocido de levitación magnética.


Levitación magnética demostrada utilizando una herramienta Dremel que hace girar un imán a 266 Hz. El imán del rotor mide 7x7x7 mm3 y el imán flotante mide 6x6x6 mm3. Este vídeo muestra la física descrita en la investigación. Crédito: DTU.

Pero lo es ahora. Rasmus Bjørk, profesor de DTU Energy, quedó intrigado por el experimento de Ucar y decidió replicarlo con el estudiante de maestría Joachim M. Hermansen, mientras entendía exactamente lo que estaba sucediendo. La replicación era fácil y podía lograrse utilizando componentes disponibles comercialmente, pero su física era extraña, explica Rasmus Bjørk:

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“Los imanes no deberían flotar cuando están cerca unos de otros. Generalmente se atraen o se repelen. Pero si haces girar uno de los imanes, resulta que puedes lograr este desplazamiento. Y eso es lo extraño. La fuerza que afecta a los imanes no debería cambiar sólo porque giras uno de ellos. Entonces parece que hay un acoplamiento entre el movimiento y la fuerza magnética”, afirma.

Los resultados fueron publicados recientemente en la revista Repaso de física aplicada.

Varios experimentos para confirmar la física.

Los experimentos involucraron varios imanes de diferentes tamaños, pero el principio siguió siendo el mismo: al hacer girar un imán muy rápidamente, los investigadores observaron cómo otro imán cercano, apodado «imanes flotantes», comenzaba a girar a la misma velocidad mientras se bloqueaba rápidamente. una posición en la que permaneció flotando.

Descubrieron que cuando el imán flotante se fijaba en su posición, estaba orientado cerca del eje de rotación y hacia el polo similar del imán del rotor. Así, por ejemplo, el polo norte del imán flotante, mientras giraba, permaneció apuntando hacia el polo norte del imán fijo.

Esto es diferente de lo que se esperaría según las leyes de la magnetostática, que explican cómo funciona un sistema magnético estático. Sin embargo, resulta que son precisamente las interacciones magnetostáticas entre los imanes giratorios las responsables de crear la posición de equilibrio del flotador, como descubrió el coautor y estudiante de doctorado Frederik L. Durhuus mediante simulaciones del fenómeno. Observaron un impacto significativo del tamaño del imán en la dinámica de levitación: los imanes más pequeños requerían velocidades de rotación más altas para la levitación debido a su mayor inercia y cuanto más alto flotaban.

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“Resulta que el imán flotante quiere alinearse con el imán que gira, pero no puede girar lo suficientemente rápido para hacerlo. Y mientras se mantenga este acoplamiento, flotará o levitará”, explica Rasmus Bjørk, y continúa:

“Se podría comparar con un top. No se mantendrá en posición vertical a menos que gire, pero quedará bloqueado en su posición mediante su rotación. Sólo cuando la rotación pierde energía, la fuerza de gravedad (o en nuestro caso, el empuje y atracción de los imanes) se vuelve lo suficientemente grande como para romper el equilibrio.

Referencia: “Levitación magnética por rotación” por Joachim Marco Hermansen, Frederik Laust Durhuus, Cathrine Frandsen, Marco Beleggia, Christian RH Bahl y Rasmus Bjørk, 13 de octubre de 2023, Examen físico aplicado.
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.20.044036

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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La sonda JUICE de la ESA ha confirmado que la Tierra es habitable. He aquí por qué

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La sonda JUICE de la ESA ha confirmado que la Tierra es habitable. He aquí por qué

La sonda Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de la ESA finalmente se dirige hacia el sistema joviano, pero el 20 de agosto echó un vistazo rápido a la Tierra. La sonda informó una noticia muy interesante: la Tierra es efectivamente habitable.

La sonda se lanzó en abril de 2023 y actualmente recorre el sistema solar en un viaje de ocho años para explorar Júpiter y tres de sus lunas, Ganímedes, Calisto y Europa, todas las cuales se cree que tienen océanos de agua líquida congelada debajo de sus caparazones. . Durante un sobrevuelo de la Tierra el 20 de agosto, JUICE pudo identificar con éxito agua en la atmósfera de la tierraasí como carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre (elementos “CHNOPS”, que son los elementos más comunes en los organismos vivos). Y como tal, los científicos pueden confirmar que existe potencial para la vida en Tierra.

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YouTube lanza Comunidades, un espacio similar a Discord para que creadores y fanáticos interactúen entre sí

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YouTube lanza Comunidades, un espacio similar a Discord para que creadores y fanáticos interactúen entre sí

En su evento Made on YouTube el miércoles, la compañía anuncio un nuevo espacio dedicado a los creadores para interactuar con sus fans y espectadores. Este espacio, llamado “Comunidades”, es una especie de servidor de Discord integrado en el canal de un creador. Con Comunidades, YouTube espera que los creadores ya no necesiten utilizar otras plataformas como Discord o Reddit para interactuar con sus espectadores.

Las comunidades son un lugar donde los espectadores pueden publicar e interactuar con otros fans directamente dentro del canal de un creador. En el pasado, los espectadores estaban limitados a dejar comentarios en el vídeo de un creador. Ahora pueden compartir su propio contenido en una comunidad de creadores para interactuar con otros fanáticos en torno a intereses comunes. Por ejemplo, la comunidad de un creador de fitness podría incluir publicaciones de fans que comparten vídeos y fotos de su última caminata.

Para empezar, la función sólo está disponible para suscriptores.

“Conoces ese sentimiento, esa magia, esa alegría que surge al encontrar un grupo de personas que te entienden”, dijo en el evento Bangaly Kaba, director de gestión de productos de YouTube. “Las comunidades son un lugar donde puedes elegir crear eso con tus fans. Es un lugar donde tú y tus fans pueden reunirse para vincularse aún más en torno a los temas y videos que aman, no solo para publicar actualizaciones entre usuarios o pedir opiniones o ideas, sino que, por primera vez, los suscriptores iniciarán sus propios chats. contigo y entre nosotros. »

Créditos de la imagen: YouTube

La empresa ve las comunidades como un espacio para la conversación y la conexión, al tiempo que permite a los creadores mantener el control de su contenido. Las conversaciones en comunidades están destinadas a ocurrir con el tiempo, explica YouTube, tal como lo harían en cualquier otro entorno estilo foro.

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La nueva función Comunidades no debe confundirse con la función Comunidad de YouTube, que es un lugar para que los creadores compartan texto e imágenes con los espectadores. Esta función se lanzó en 2016 y no permite que los espectadores interactúen entre sí.

Actualmente, YouTube está probando la función Comunidades en dispositivos móviles con un pequeño grupo de creadores. La compañía planea probar la función con más creadores a finales de este año antes de ampliar el acceso a otros canales a principios de 2025.

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La tripulación de Polaris Dawn recuerda la «sobrecarga sensorial» que sintió durante la caminata espacial

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La tripulación de Polaris Dawn recuerda la «sobrecarga sensorial» que sintió durante la caminata espacial

Días después de regresar a la Tierra, los cuatro tripulantes civiles de la misión Polaris Dawn contaron sus experiencias observando el planeta desde órbita, flotando en gravedad cero y realizando la primera caminata espacial totalmente civil del mundo.

En una entrevista exclusiva con Lester Holt de NBC, que se transmitirá en NBC Nightly News el martes, la tripulación (el empresario multimillonario Jared Isaacman, el teniente coronel retirado de la Fuerza Aérea Scott «Kidd» Poteet y las ingenieras de SpaceX Sarah Gillis y Anna Menon) describieron el emotivo lado de su viaje de cinco días.

«La perfección de lo que ves es simplemente impresionante», dijo Poteet, recordando los amaneceres y atardeceres vistos desde la ventana de su cápsula SpaceX Crew Dragon. “Es tan fascinante porque es un planeta tan hermoso. »

Tripulación de Polaris Dawn de SpaceX: el comandante de la misión Jared Isaacman, la especialista y médica de la misión Anna Menon, la especialista de la misión Sarah Gillis y el piloto de la misión Scott Poteet.Programa Polaris

La tripulación fue puesta en órbita el martes 10 de septiembre y amerizó la madrugada del domingo en el Golfo de México, frente a la costa de Florida.

Isaacman describió la emoción y la ansiedad que se sintieron durante una caída a través de la atmósfera de la Tierra con solo el escudo térmico de la nave espacial protegiéndolo a él y a quienes estaban dentro de temperaturas extremas.

“Cuando despegas, sientes alegría, emoción, entusiasmo, porque tienes muchas opciones para salir de una mala situación, en caso de que surja”, dijo Isaacman. “Pero en el camino hacia abajo, es el escudo térmico… No hay un plan B. Sabemos que ahí es donde aumentará la presión arterial. »

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La intensidad se vio aumentada por las altas fuerzas G que experimentó la tripulación durante el reingreso a la atmósfera.

«Es un viaje increíble, eso es seguro», dijo Isaacman.

Durante su viaje, la tripulación alcanzó la altitud orbital más alta jamás alcanzada por el hombre desde la última misión lunar Apolo en 1972 y completó una arriesgada caminata espacial, la primera de su tipo.

El jueves por la mañana temprano, Isaacman y Gillis salieron de la cápsula amarrados y cada uno pasó unos 10 minutos en el vacío del espacio realizando pruebas de movilidad en trajes espaciales de nuevo diseño.

Fue un momento histórico en la historia de los vuelos espaciales comerciales: anteriormente, sólo los astronautas de las agencias espaciales gubernamentales realizaban paseos espaciales.

Isaacman describió la salida como una “sobrecarga sensorial”.

«No es sólo el estímulo visual de ver la Tierra justo frente a ti», explicó. “Hay cambios de presión, fuertes variaciones de temperatura. Hace más frío. Está el esfuerzo físico de mover la trampilla, así que fue bastante intenso. »

Isaacman y Gillis fueron los únicos que salieron de la nave espacial, pero técnicamente los cuatro miembros de la tripulación participaron, ya que la cápsula Dragon no tiene esclusa de aire. Esto significa que cuando se abrió la escotilla, todo el vehículo quedó despresurizado y expuesto a condiciones de vacío. Por lo tanto, Poteet y Menon también usaron trajes espaciales durante la operación.

«Teníamos el mejor asiento de la casa», dijo Poteet.

La tripulación pasó dos años y medio entrenando para la misión Polaris Dawn, lo que incluyó coreografiar y ensayar cada paso de la caminata espacial. Según Gillis, este vuelo demostró lo que las empresas privadas pueden lograr en el espacio.

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«Creo que el mundo vio algo un poco diferente», dijo. “Tal vez despertó la imaginación, algo desde un punto de vista ligeramente diferente. »

El vuelo estaba pensado como un paso hacia futuros viajes de larga duración a la Luna y eventualmente a Marte, según Isaacman, quien financió la misión por una suma no revelada en asociación con SpaceX. (Los miembros de la tripulación también recaudaron dinero para el St. Jude Children's Research Hospital durante su estancia en órbita).

Cuando los miembros de la tripulación alcanzaron una altitud orbital de 1.390 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, atravesaron las regiones internas del Cinturón de Radiación de Van Allen, un área de partículas de radiación de alta energía atrapadas por la magnetosfera de la Tierra.

Menon bromeó diciendo que tuvieron «más de unas pocas» dificultades de espacio.

«Recopilamos todo tipo de datos para poder aprender más a través de la ciencia y la investigación sobre la respuesta humana a este entorno», dijo. “Tendremos todo esto en cuenta, aprenderemos de ello y luego podremos avanzar sobre esta base. »

Se espera que Polaris Dawn sea el primero de tres vuelos del programa Polaris. Isaacman no reveló el costo total del programa ni el cronograma o planes para las dos misiones restantes.

Según él, el principal objetivo de SpaceX y del programa Polaris es hacer de los humanos una especie multiplanetaria. Pero señaló que los vuelos espaciales también tienen beneficios a corto plazo.

“Así es como la gente aprende, así es como se inspira y así es como sales y haces cosas más grandes y audaces en el futuro”, dijo Isaacman.

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