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Colegio: I.E. “Nuestra Señora del Rosario”
Alumna: Milagros Chancafe Leyva.
Profesora: Carmen Arbulú.
Área: Ciencias de la Tecnología e Ingeniería.
N° Orden: 27
Grado y Sección: 4° “B”
E-mail: escorpio11_9502@hotmail.com
Proyecto de Ciencias: “Tren que Levita (Maglev)”
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Índice
Índice…………………………………………………………………………………….………2
Resumen Ejecutivo…………………………………………………………………………….3
Planteamiento del Problema a Investigar……………………………………………………3
o Objetivos de la investigación…………………………………………………………3
o Justificación por la que se realiza la investigación…………………………………3
Marco Teórico……………………………………………………………………..……………4
o Antecedentes del Problema………………………………………………………….4
o Definición de Términos……………………………………………………………….5
Métodos y medios……………………………………………………………………………...5
o Materiales……………………………………………………………………………....5
o Construcción…………………………………………………………………………...7
o ¿Cómo funciona?…………………………….………………………………………..8
Conclusiones……………………………………………………………………………………9
Referencias Bibliográficas………………………………………………………………….....9
o Páginas Web…………………………………………………………………………...9
Agradecimiento………………………………………………………………………………....9
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Resumen Ejecutivo:
Mediante el desarrollo de este proyecto se demuestra que los trenes pueden levitar
gracias a las fuerzas magnéticas, también conocidas como MagLev, la cual basada
en el principio de atracción-repulsión de los imanes. Dicho esto, podemos afirmar que
a la suspensión en el aire de un cuerpo mediante una fuerza, se conoce como
levitación magnética.
Para hacer funcionar el Maglev se utilizan las fuerzas de repulsión de los imanes, ya
sean las de dos polos iguales que sirven para hacer levitar el tren, o las de atracción,
cuando los polos son distintos, que sirve para que el tren se mueva.
El efecto de meissner” hace posible que el tren puede levitar, ya que consiste en la
desaparición del flujo del campo magnético en el interior de un
material superconductor por debajo de su temperatura crítica que, en otras palabras,
hace que la fricción del tren sea nula.
Como podrán notar, este proyecto es muy similar en concepto al Maglev que se ha
desarrollado en Alemania, Japón y Francia, por lo cual nos servirá para conocer y
analizar más a fondo el funcionamiento del tren en sí; además de ver cómo las fuerzas
magnéticas, junto al efecto de meissner, hacen posible el funcionamiento del llamado
“tren que levita (MagLev)”.
Planteamiento del Problema a Investigar: o Objetivos de la investigación
Demostrar que los trenes pueden levitar gracias a las fuerzas magnéticas
(MagLev).
Conocer y analizar las fuerzas magnéticas.
Demostrar que los polos iguales de los imanes se repelen.
o Justificación por la que se realiza la investigación
- Mediante el desarrollo de este proyecto y gracias al “Efecto Meissner”, se demuestra
la atracción-repulsión de los imanes, pues a través de este tipo de tecnología, el tren
levita mediante un flujo magnético que eleva unos milímetros a las unidades y las hace
avanzar sin tocar la superficie de las vías o redes.
- El tren que levita, o MagLev, es un sistema de transporte que incluye la suspensión,
guía y propulsión, utilizando un gran número de imanes para la sustentación y la
propulsión a base de la levitación magnética.
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- Por ello, es que tiene la ventaja de ser más rápido, silencioso y suave que los
sistemas de transporte colectivo sobre ruedas convencionales.
- Hoy en día el concepto de MagLev (levitación magnética) se ha utilizado en medios
de transporte y en generadores de energía.
Marco Teórico: o Antecedentes del Problema
- A lo largo de la historia la búsqueda de un transporte más rápido y eficaz ha
sido de suma importancia para los ingenieros. Actualmente las
investigaciones buscan un transporte eficaz, el cual no consuma mucho
combustible, no dañe al medio ambiente y que sea veloz. Esto ha llevado a
que grandes naciones investigaran la forma más adecuada de optimizar el
uso de la energía que consumen los medios de transporte. Fue entonces que
descubrieron que si encontraban una forma de evitar la fricción de dicho
transporte con el terreno por donde circularan, lograrían disminuir el consumo
de energía considerablemente.
- En gran Bretaña se les ocurrió la idea del uso de la levitación magnética en
los medio de transporte, ya que de esta manera el campo magnético evitara
que tenga contacto con la superficie del camino que recorriera. En 1978, Erik
Laithwaite desarrolló un vehículo de pasajeros MagLev el cual pesaba 1
tonelada y podía llevar 4 pasajeros. Pero la investigación fue suspendida en
debido a que dejaron de financiarla.
- Transrapid 05 fue el primer tren MagLev con propulsión de estator largo
patentado para transporte de pasajeros. En 1979, sobre 908 metros de vías
fue abierto en Hamburgo para el International Transportation Exhibition (IVA
79). Hubo tanto interés que la operación tuvo que extenderse hasta 3 meses
después de terminado la exhibición, transportó 50.000 pasajeros. Fue re-
ensamblado en Kassel en 1980.
- El primer MagLev de baja velocidad totalmente automatizado, operaba en una
sección elevada de 600 metros sobre una pista monorriel, entre el aeropuerto
internacional Birmingham y la estación internacional de ferrocarril de
Birmingham, fue cerrado temporalmente en 1995 por problemas en el diseño.
- La máxima velocidad probada de un Maglev actual que opere comercialmente
fue la obtenida en la demostración lineal del IOS (inicial operating segment)
del tren alemán Transrapid construido en Shanghai, China, que transportó
personas durante 30 km (18.6 millas) en tan solo 7 minutos 20 segundos,
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consiguiendo una velocidad tope de 431 km/h (268 mph), y promediando 250
km/h (150 mph).
- En la actualidad solo existe una línea comercial en funcionamiento, se
encuentra en Shanghai y esta activa desde el 2002. La distancia que recorre
es de treinta kilómetros y el viaje dura 8 minutos, el viaje une el centro de la
ciudad con el aeropuerto.
o Definición de Términos
- MagLev: o Levitación Magnética, es un sistema de transporte veloz,
silencioso y suave que se está utilizando principalmente en. Esta tecnología
se basa en el principio de atracción-repulsión entre dos campos magnéticos
electrónicos (los imanes se repelen).
- Efecto Meissner: consiste en la desaparición total del flujo del campo
magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su
temperatura crítica.
- Electromagnetismo: es una rama de la física que estudia y unifica los
fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría.
- Levitación: efecto por el que un cuerpo u objeto se halla en suspensión
estable en el aire.
Métodos y medios:
o Materiales
- Para los rieles se necesitan 2 cintas magnéticas de aprox. 50cm x 1,5 cm.
- 1 tabla o lámina de melamina de 60 cm x 15 cm de ancho.
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- Láminas de madera venesta (contrachapado), cartón o plástico acrílico (para
poder ver flotar al tren) de 6 cm de alto
- Un pedazo de espuma de plástico o tecno-por no muy grueso de 13cm x
20cm.
- 2 cintas magnéticas de 13 cm.
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- Imanes en forma de disco.
- Cinta adhesiva.
- El tren se puede hacer de cartón, madera balsa o cualquier otro material
que no sea tan pesado.
o Construcción:
- Cogemos las 2 dos cintas magnéticas, las cuales van a ser los rieles, y las
colocamos con su polo norte apuntando hacia arriba.
- Se colocan a 1 cm de los bordes de la tabla o lámina de melamina.
- En los lados y a los extremos, se colocan las láminas de madera venesta
(contrachapado) o cartón. Uno de los lados se puede hacer de plástico
acrílico para que se pueda ver flotar al tren sobre las rieles.
- La plataforma se hace con la espuma de plástico o tecno-por.
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- En la parte de abajo se coloca las cintas magnéticas, las cuales deben tener
la misma longitud que la plataforma. Se colocan muy cerca de los bordes.
- En los extremos de la plataforma y a ambos lados de la base se colocan
imanes en forma de disco con la cara norte hacia arriba, de manera que
funcionen como resortes cuando la plataforma llegue a uno de los extremos
de la base y los imanes colocados a la misma altura se repelan.
- Se puede colocar un trozo de plastoform a ambos extremos de la plataforma
para encolar ahí los imanes.
- En los bordes de la plataforma se puede encolar cinta adhesiva. Esto
permite que el tren tenga una superficie resbalosa a los lados.
o ¿Cómo funciona?
- Para que el tren empiece a funcionar,
le damos un pequeño empujón.
- Esto hará que vaya de un lado a otro
de la base.
- Se le verá flotar sobre las rieles.
- Los imanes en los extremos evitan
que el tren se estrelle contra las
paredes al final de la base.
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Conclusiones:
- Este experimento nos muestra que los polos iguales de los imanes se repelen y
los polos desiguales se atraen.
- Al realizar este experimento, se demuestran las fuerzas de atracción de los
imanes, las cuales, junto al efecto de meissner, hacer que el tren pueda levitar.
- Gracias a la repulsión de los imanes, se crea una fuerza que tiende a
separarlos.
- Esta fuerza es la que utilizan los trenes para levitar e ir avanzando.
Referencias Bibliográficas: o Páginas web:
- http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/965076/MagLev_-
Trenes-que-levitan.html
- http://www.explora.cl/index.php?option=com_content&view=article&id=577:ip
uede-un-tren-volar&catid=203:ciencias-fisicas-y-matematica&Itemid=1090
- http://trenesinside.wordpress.com/2010/01/31/maglev-trenes-de-levitacion-
magnetica/
- http://www.cienciafacil.com/paginamaglev.html
- http://urbanity.blogsome.com/2006/01/25/el-tren-de-levitacion-magnetica-
maglev/
- http://cultura.terra.es/cac/articulo/html/cac2511.htm
- http://www.maglevboard.net/
http://www.transrapid.de/cgi-tdb/en/basics.prg
http://desarrolloydefensa.blogspot.com/2008_12_28_archive.html
Agradecimiento:
- A mis padres, por darme todo su apoyo, a mi hermana por ayudarme a
desarrollar este proyecto, ser mi guía y ser quien me ayudó a ordenar casi toda
la información; y a mi profesora, por ser quien me impulsó a desarrollar este
proyecto.
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