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.