Confusión de la brújula: Las respuestas

Vea la pregunta aquí

Se puede comparar el campo casi dipolar de la tierra con un imán corto con su «polo» magnético sur dirigido hacia el polo geográfico norte de la tierra. El polo magnético de una aguja de brújula se define como el extremo que «busca el norte», es decir, el extremo que «busca» (apunta generalmente hacia) el polo geográfico norte.

Campo magnético de la tierra (idealizado). Las flechas muestran la dirección a la que apunta una brújula. De Eldridge, John A. College Physics, 3ª ed., Wiley, 1947. Utilizado con permiso.

Las pequeñas brújulas de bolsillo tienen un puntero de aguja magnética equilibrado en un pivote afilado. En su uso, la caja de la brújula se mantiene en un plano horizontal. En el hemisferio norte, el campo magnético desciende hacia el norte (el ángulo de inmersión), lo que haría que el extremo de la aguja que apunta al norte se inclinara hacia abajo. Para evitarlo, las brújulas destinadas a ser utilizadas en el hemisferio norte tienen el extremo de la aguja que apunta al sur lastrado para equilibrarla. Si una brújula del hemisferio norte se utiliza en el hemisferio sur, el extremo de la aguja que apunta al sur se inclinará mucho más, ya que es el extremo ponderado y las líneas de campo se inclinan hacia el sur. La aguja probablemente se arrastraría por la base de la brújula. Las brújulas sencillas para uso en el hemisferio sur tienen el extremo de la aguja que apunta al norte lastrado para evitarlo. De hecho, los fabricantes de brújulas las personalizan para cinco zonas geográficas distintas.

Las brújulas magnéticas utilizadas por los exploradores del oeste americano estaban lastradas para su uso en Norteamérica. Hoy en día se pueden comprar brújulas con «agujas globales» que funcionan igual de bien en ambos hemisferios. Tienen un sistema doble, que hace pivotar los imanes y la aguja por separado, pero acoplados. La inclinación del imán interno no inclina la aguja. Como la brújula de nuestro explorador era tan antigua, no tenía este mecanismo más novedoso.

Este esquema muestra el funcionamiento interno de una brújula global moderna. Imán en el 64, aguja en el 42. Cojinetes de joya en el 46, 50 y 52. De la patente estadounidense 7.194.814 B2. Usado con permiso.

Las brújulas para determinar la dirección exacta con referencia a los mapas se sostienen generalmente de forma horizontal, y algunas tienen dispositivos para avistar puntos de referencia en el horizonte. Si nuestro explorador hubiera tenido más conocimientos de física, podría haber intentado sostener su brújula inclinada en un ángulo hasta que la aguja se moviera libremente. Levantándola lentamente hasta la horizontal, con cuidado de no girarla sobre un eje vertical, podría leer correctamente los rumbos de la brújula. Que esto funcionara dependería de cómo se suspendiera la aguja magnética.

Esta pregunta surge con frecuencia en la web, a menudo con respuestas engañosas y erróneas. La gente pregunta: «¿Una brújula magnética que uso en Estados Unidos también funcionará en Australia?». Una de las respuestas que he visto es: «Necesitas una con la aguja imantada al revés, para que apunte al sur en vez de al norte». Puede que se trate de una broma. Es cierto que cerca de los polos magnéticos las brújulas magnéticas simples son menos sensibles, porque la componente horizontal del campo terrestre es más débil allí. En el norte de Canadá y en el sur de Australia, las brújulas magnéticas funcionan mal. Pero el extremo que señala el norte apunta hacia el norte en las latitudes medias de ambos hemisferios. //

Se agradecen los comentarios de los lectores. Si tiene un acertijo de física favorito que no sea bien conocido, que no se encuentre fácilmente en la web o en los muchos libros de problemas de física publicados, envíelo a dsimanek lhup.edu. Incluya también su respuesta, si la tiene. Si la utilizamos, te acreditaremos. Me gustan especialmente los rompecabezas que se pueden resolver con argumentos perspicaces y sencillos, preferiblemente con un mínimo de matemáticas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *