Ciències 19 (2011) Expe iències didàc iques i eballs p àc ics
7
Els co en s de Foucaul a cop d’ull:
oscil·lació esmo eïda
pels co en s de Foucaul
Ad ián Gi al, Cèlia Ma í, C is ina O iols, Nil P a (alumnes 2n Ba x.) i Julià Hinojosa  (p o esso )
Escola Pia de Sa ià-Calassanç
En aques a p àc ica es ol e idencia l’exis ència dels co en s de Foucaul i com ac uen
de o ma simple i con unden . Pe aconsegui -ho s’ha plani ica un expe imen que consis-
eix únicamen a e oscil·la un iman , mi jançan una molla, a l'in e io d'un ub de cou e i
obse a en quan de emps s'esmo eeix el mo imen . Pe mos a com es gene en i ac-
uen aques s co en s sob e conduc o s elèc ics posa em en p àc ica els concep es expli-
ca s a classe, conc e amen la Llei de Fa aday-Lenz.
Pa aules clau: elec omagne isme, co en s de Foucaul , llei de Fa aday–Lo enz
Una mica d’elec omagne isme
Pe comença epassa em alguns concep es
emp a s en l’expe imen . El model que ens ajuda a
jus i ica el que succeeix en l’expe imen es ona-
men a en les lleis de l’elec omagne isme i conc e-
amen en la llei de Fa aday. El seu enuncia ,
ε = dΦ / d
ens diu que la o ça elec omo iu ε, induïda en un
ci cui anca en el si d’un camp magnè ic és di ec-
amen p opo cional a la a iació del lux magnè ic,
Φ espec e del emps , on
Φ = B·S·cos α
sen B el camp magnè ic, S la supe ície ancada
pel ci cui i α l’angle en e el camp i la supe ície.
D’al a banda, la llei de Lenz ens indica el sen i
del co en induï que s’oposa à a la causa que el
gene a (Me cadé i al., 2009).
Du an el descens de l’iman dins del ub en la
posició indicada a la ig. 1 el lux del camp magnè-
ic augmen a a la egió p ope a al pol sud. Lla o s
s’o igina en el ub un co en induï (co en de Fou-
caul ) el sen i del qual s’oposa a l’inc emen del
lux, de mane a que c ea un camp oposa al camp
de l’iman , enan -li l’a anç.
El ma eix passa amb la disminució del lux al pol
No d, en que el mo imen oscil·la o i s’esmo eeixi
i, pe an , a u i l’oscil·lació de la molla mol abans
que quan oscil·la lliu emen o a del ub de cou e.
Figu a 1. Esquema de la gene ació dels co en s
de Foucaul (a) i de les o ces que ac uen sob e l’i-
man (b) quan oscil·la dins del ub de cou e. ( on )
Ciències 19 (2011) Expe iències didàc iques i eballs p àc ics
8
La nos a expe iència
Pe du a e me la p àc ica es necessi a el se-
güen ma e ial:
• Tub de cou e (o de qualse ol ma e ial conduc-
o ) les dimensions del qual pe me in el mo i-
men d’oscil·lació al seu in e io sense gai e ic-
ció amb les pa e s
• Iman (com més g an sigui el camp magnè ic
que c eï, abans s’a u a à dins el ub)
• Molla que pe me i l’oscil·lació de l’iman
• Supo pe penja la molla
Comencem l’expe imen enganxan l’iman amb
adhesius a l’ex em de la molla. A con inuació sub-
jec em la molla a un supo i seguidamen deixem
oscil·la l’iman enganxa a la molla: p ime lliu e-
men i desp és dins del ub de cou e, de mane a
que no egui amb les pa e s quan oscil·la al seu in-
e io ( ig. 2). A a només cal pa a una mica d’a en-
ció pe obse a els esul a s.
Figu a 2. De all del disposi iu expe imen al. A l’es-
que a amb el ub de cou e i a la d e a sense ub.
(Adjun em un ídeo de 2:08 minu s en el qual es
mos a l’expe imen i es a e iden la di e ència de
emps d’oscil·lació en e o es dues si uacions).
In e p e ació dels esul a s
En el p ime cas l’oscil·lació de l’iman iga de
l’o d e dels minu s a a u a -se men e que en el se-
gon cas l’a u ada es p odueix en cosa d’uns quan s
segons, com es po eu e al ídeo esmen a . Mesu-
an o s dos emps eiem que quan oscil·la dins del
ub de cou e el emps d’oscil·lació de la molla es
edueix no ò iamen .
Com s’ha explica més amun , segons la llei de
Fa aday-Lenz el mo imen de l’iman o igina en el
ub dos un camps magnè ics induï s, que s’oposen
a la a iació local del lux magnè ic. Aques s nous
camps magnè ics gene a s pels co en s de Fou-
caul ac uen ambdós en con a del mo imen de
l’iman ins a ena -lo, jus i ican així la a iació del
emps que iga a a u a -se segons que es pe me i
o no la o mació dels co en s induï s. S’ha de eni
en comp e que aques e ec e es p odueix an en el
mo imen de baixada com en el de pujada.
A all de conclusió
En de ini i a, en aques a expe iència s’ha e i-
dencia de o ma cla a i e aen l’exis ència dels
co en s de Foucaul com a jus i icació de l’expe-
iència. També s’ha mos a com ac uen esmo ein
el mo imen d’un iman que oscil·la a l’in e io d’un
ub conduc o , de o ma que edueix d às icamen
el seu emps d’a u ada espec e de quan oscil·la
lliu emen sense el ub. Això ens a pensa en pos-
sibles aplicacions com a e.
Re e ències
Me cadé, J., Se a, S. i A mengol, M. (2009). Física
2 (2n de Ba xille a ), sè ie Flu ià, ISBN: 978-84-
481-7002-8.
Yalosabes.com, weblog dedicado a emas de ec-
nología y di ulgación cien í ica.