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imanes, el imán con forma de cubo descenderá. Si se
produce el caso contrario, será atraído hacia arriba. La
propiedad diamagnética del grafito hace que el imán
se vea repelido por la placa hacia la que se acerca.
Estas fuerzas de repulsión son muy pequeñas pero, no
obstante, suficientes para mantener al imán de NdFeB
en un estado de levitación.
Para entender de mejor manera este estado, es nece-
sario tomar en cuenta la energía potencial del imán
con forma de cubo. En la ilustración 1 se muestra la
energía potencial de este imán, en función a su posi-
ción dentro del aparato, pero sin la presencia de los
anillos anulares y las placas de grafito. Las masas siem-
pre poseen la tendencia a desplazarse hacia el lugar
en donde la energía potencial es menor. Mientras más
elevado sea el lugar en donde se encuentren, la ener-
gía potencial será mayor. Para llevarlas a dicho lugar
se requiere ejecutar un trabajo e invertir energía.
Abajo
Posición en el aparato
Fig. 1: Energía potencial del imán con forma de cubo, en diferentes
posiciones dentro del aparato, sin las placas de grafito ni los
imanes anulares
Si se observa ahora el caso en el que la gravedad es
casi igual a cero, la energía potencial será menor mien-
tras el imán se encuentre más cerca de los imanes anu-
lares. Para separar el imán con forma de cubo de los
imanes anulares, es necesario aplicar una fuerza, por
otra parte, su energía potencial aumenta. La figura 2
ilustra lo expresado anteriormente.
Abajo
Posición en el aparato
Fig. 2: Energía potencial del imán con forma de cubo, en diferentes
posiciones dentro del aparato, sin las placas de grafito y con
gravedad tendiendo a cero
La tercera ilustración muestra la energía potencial to-
tal del imán con forma de cubo, cuando se encuentra
sometido tanto a la gravedad como la fuerza de atrac-
ción de los imanes anulares. En este caso, cobra espe-
cial interés el área comprendida entre las líneas pun-
teadas (posición de las placas de vidrio acrílico). La ilus-
tración 4 muestra una ampliación de esta área.
Abajo
Fig. 3: Energía potencial total del imán con forma de cubo en diferen-
Arriba
Fig. 4: Sección de la fig. 3
El punto con la mayor energía potencial se ubica,
aproximadamente, en el centro, entre ambas placas
de cristal acrílico. El imán con forma de cubo se en-
cuentra aquí en un estado de equilibrio inestable.
Si se reemplazan las placas de cristal acrílico por las
de grafito, se deberá aplicar energía para acercar el
imán a una de las placas. Por tanto, el mayor nivel de
energía potencial se encuentra en la cercanía directa
de las placas de grafito. La figura 5 (ver siguiente pág.)
muestra lo expresado anteriormente.
El punto con el menor valor de energía potencial se
encuentra, en el centro, entre las placas de grafito. En
este punto, el imán de NdFeB se encuentra en una
posición de equilibrio estable y, por lo tanto, puede
Arriba
levitar.
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Posición en el aparato
tes posiciones dentro del aparato, con las placas de cristal
acrílico
Abajo
Posición en el aparato
Arriba
Arriba
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