Me gusta analizar la física de la ciencia ficción, y luego voy a argumentar que la caricatura de Merrie Melodies «liebre pellizcada“Tiene lugar en un futuro lejano, cuando los animales gobiernan el mundo. Quiero decir, Bugs Bunny y Wile E. Coyote caminar sobre dos piernas, hablar y construir cosas. ¿Cómo podría eso no ser ciencia ficción?
Permítanme preparar la escena, y no creo que tengamos que preocuparnos por las alertas de spoiler, ya que este episodio tiene 60 años. La idea básica es, por supuesto, que Wile E. Coyote decidió que debería comerse el conejo. Después de algunos intentos fallidos de atrapar a Bugs, se le ocurre un nuevo plan. Primero, arrojará un trozo de hierro con forma de zanahoria en la madriguera del conejo del insecto. Una vez que se consume la zanahoria (y no tengo idea de cómo sucedería eso), Wile E. Coyote encenderá un gigante electroimán y tire del conejo directamente hacia él. Es un plan tan simple y sorprendente que tiene que funcionar, ¿verdad?
¡Pero espera! Esta es la parte que realmente me gusta: mientras Wile E. Coyote ensambla su artilugio, vemos que viene en una caja enorme con la etiqueta «Un kit de imán eléctrico de 10,000,000,000 voltios, hágalo usted mismo».
Al final, probablemente puedas adivinar lo que sucede: los insectos en realidad no se comen la zanahoria de hierro, así que tan pronto como el coyote enciende el imán, vuela hacia ti y entra en tu cueva. Y, por supuesto, también atrae muchas otras cosas, como un poste de luz, una excavadora, un crucero gigante y un cohete.
Bien, veamos la física de este enorme electroimán y veamos si hubiera funcionado si Bugs se enamorara de él.
¿Qué es un electroimán?
Básicamente, hay dos formas de crear un campo magnético constante. La primera es con un imán permanente, como esas cosas que quédate en la puerta de tu nevera. Están fabricados con algún tipo de material ferromagnético como hierro, níquel, álnico o neodimio. Un material ferromagnético básicamente contiene regiones que actúan como imanes individuales, cada una con un polo norte y un polo sur. Si todos estos dominios magnéticos están alineados, el material funcionará como un imán. (Están sucediendo cosas muy complicadas a nivel atómico, pero no nos preocupemos por eso ahora).
Sin embargo, en este caso, Wile E. Coyote tiene un electroimán, que crea un campo magnético con una corriente eléctrica. (Nota: medimos la corriente eléctrica en amperios, que no debe confundirse con el voltaje, que se mide en voltios). Todas las corrientes eléctricas producen campos magnéticos. Normalmente, para hacer un electroimán, tomaría un cable y lo envolvería en un material ferromagnético, como hierro, y conectaría la corriente. La fuerza de su campo magnético depende de la corriente eléctrica y del número de vueltas que hace el cable alrededor del núcleo. Es posible hacer un electroimán sin el núcleo de hierro, pero no será tan fuerte.
Cuando la corriente eléctrica crea un campo magnético, ese campo interactúa con los dominios magnéticos de la pieza de hierro. ahora ese hierro también actúa como un imán: el resultado es que el electroimán y el imán inducido se atraen.
¿Y alrededor de 10 mil millones de voltios?
No sé cómo surgió el guión de este episodio, pero en mi mente tenían un grupo de escritores trabajando juntos. Tal vez a alguien se le ocurrió la idea de un electroimán y una zanahoria de hierro y todos estuvieron de acuerdo en ponerlos allí. Seguramente alguien levantó la mano y dijo: «Sabes, no podemos simplemente hacer un electroimán. Tiene que ser demasiado grande». Otro escritor debió haber respondido: «Pongamos un número aquí. ¿Qué tal 1 millón de voltios?» Alguien más intervino: «Por supuesto, 1 millón de voltios es bueno –pero que alrededor de 10 mil millones de voltios? «
¿Qué significan 10 mil millones de voltios para un electroimán? Recuerde que lo más importante de un electroimán es la corriente eléctrica (en amperios), no el voltaje (en voltios). Para hacer una conexión entre voltaje y corriente, necesitamos conocer la resistencia. La resistencia es una propiedad que indica lo difícil que es mover cargas eléctricas a través de un cable y se mide en ohmios. Si conocemos la resistencia del cable del electroimán, podemos usar la ley de Ohm para encontrar la corriente. Como ecuación, es así:
