Generalmente no contesto preguntas que comienzan con “cuáles son las aplicaciones reales de …”, simplemente porque las aplicaciones de la vida real son bastante aburridas. Pero esta pregunta se relaciona con mi foto de perfil, así que, por pura vanidad, aquí está la respuesta.
Las fuerzas son tan fundamentales para la mecánica newtoniana como las verduras frescas para cocinar. En particular, la fuerza de Lorentz se aplica siempre que un campo electromagnético (EM) interactúa con una partícula cargada. Esto pasa bastante.
[matemáticas] \ displaystyle \ vec F = q \ vec E + q \ vec {v} \ times \ vec {B} [/ matemáticas]
- ¿Cuáles son las energías almacenadas en cuerpos cargados de diferentes formas?
- ¿Cómo se mide la fase de una onda EM como microondas o infrarrojos?
- ¿A qué velocidad caen las señales magnéticas de los costados de los automóviles?
- Relatividad general: ¿Por qué debería propagarse la luz? ¿No puede ser estacionario?
- ¿Se podría construir un radar que funcione con ondas de giro magnéticas, causadas por excitaciones atómicas a través de microondas?
[matemáticas] *** \ etiqueta * {} [/ matemáticas]
La primera aplicación de la vida real que viene a la mente es la cámara de burbujas.
Es un dispositivo utilizado para “graficar” las trayectorias de partículas cargadas. El principio es simple: tiene un campo magnético externo que desviará las partículas y una fuerza de “fricción” general que disminuirá las partículas (las burbujas).
Así es como puede verse: cada línea es la trayectoria de algunas partículas. Las líneas son curvas debido al campo M y forman espirales porque las partículas ralentizan las partículas.
[matemáticas] \\ *** \ tag * {} \\ [/ matemáticas]
Segunda aplicación: plasmas
Un plasma es un “gas” de partículas tan excitadas que sueltan algunos de sus electrones. Esta excitación se realiza comúnmente por excitación térmica (por ejemplo, cada estrella), pero también se puede hacer por radiación ionizante externa (por ejemplo, la ionosfera).
Las auroras polares son plasmas (solo dejándolo aquí)
Lo que sucede en un plasma es que algunas partículas cargadas pueden moverse libremente y su aceleración conduce a un campo EM emitido local. Todos interactúan juntos, luchando por lograr una organización estable, mientras que la energía térmica los agita aleatoriamente. Esto da como resultado un sistema fascinante, caótico pero organizado.
Si bien generalmente no es posible considerar cada carga en la modelización, la fuerza de Lorentz está ahí (generalmente se necesita un enfoque estadístico, y a veces es necesario un enfoque estadístico cuántico).
La ionosfera es enorme.
[matemáticas] \\ *** \ tag * {} \\ [/ matemáticas]
Tercera aplicación: malditos televisores de tubo de rayos catódicos
El principio es simple: un “cañón de electrones” envía electrones en línea recta, y los campos E desviarán a los electrones para que lleguen a un punto particular en la pantalla.
La corriente del calentador envía los electrones, que son desviados por las placas de deflexión. Después de eso, viajan en línea recta hacia la pantalla fluorescente.
[matemáticas] \\ *** \ tag * {} \\ [/ matemáticas]
Sin la fuerza de Lorentz, no hubiéramos podido ver el alunizaje. ¿Qué tan asombroso es eso?
