¿Has oído hablar de la regla de la mano derecha? A buen seguro, que si no la conoces lo primero que se te ha venido a la cabeza al oír de los diestros ha sido algo relacionado con el ciclismo. Cuando montamos en bicicleta en carretera, existe un código que debemos seguir para avisar a los coches y otros vehículos que circulen por la calzada sobre nuestras intenciones. Mientras los coches y las motos pueden beneficiarse de los señales electrónicos de sus vehículos que permiten alertar mediante una luz acerca de sus intenciones, las bicicletas no tienen dicha ventaja. Por ello, se suele señalar con la mano la dirección que se va a tomar en caso de que se vaya a girar como el movimiento de rotación que realiza la Tierra a lo largo de un día.

Sin embargo, cuando hablamos de la regla de la mano derecha, nos referimos a algo totalmente diferente y que nada tiene que ver con la circulación vial. Está relacionado con el campo científico, y más concretamente con el campo electromagnético, con un uso claramente orientado a los productos vectoriales. Sin duda, algo totalmente multidisciplinar.

¿Qué es la regla de la mano derecha?

Centrados ya en el campo en el que nos referimos a la regla de la mano derecha, la vamos a definir como una metodología que se utiliza básicamente para la determinación del sentido de diferentes vectores, contando como base a planos propios de la cartografía. Para el que no lo sepa la cartografía es aquella ciencia que estudia los mapas y las posibilidades de orientación en el espacio. Históricamente, se referían especialmente a los barcos y a las formas en las que se orientaban cuando navegaban, haciendo especial hincapié en la época colonial cuando se realizaban desplazamientos constantes desde el Nuevo Mundo hasta el continente europeo. Con esta regla, centrada en el uso de un tornillo o también incluso de un sacacorchos, este vector cuando lo giramos hacia la derecha, es decir, en el sentido en el que giran las agujas del reloj, avanza. En cambio, cuando lo hacemos en sentido contrario, es decir, en sentido anti-horario, éste retrocede. Una regla parecida para los estudiantes de electrotecnia es la impedancia.

Por tanto, tomando en consideración, esta descripción, la fórmula que nos permitiría determinar un vector al que denominaremos como C será la dirección que tomemos empezando por otro vector al que conoceremos como A, y siguiendo por otro al que nombraremos B. Los ejemplos más utilizados en esta regla de la mano derecha se encuentran, como hemos mencionado anteriormente, en todo los campos relacionados con algo electromagnético. Con ello, si el pulgar del vector gira a la derecha, la fuerza eléctrica que se encuentra en el campo magnético avanzará, mientras que si lo hace hacia la izquierda retrocederá. Pensemos en algo más cotidiano como por ejemplo abrir una botella de vino. Por lo general, éstas suelen contar con un tapón de corcho. Requeriremos una especie de vector. Si queremos que este vector avance penetrando el corcho, lo moveremos en dirección derecha. En cambio, si por lo contrario queremos que retroceda bastará con girarlo hacia la izquierda.

Si volvemos al campo electromagnético, seremos capaces de encontrar una posible segunda aplicación realmente interesante. Cogemos la mano derecha como referencia. Cuando el pulgar de ésta está situado hacia arriba marca, como hemos dicho, la dirección del propio vector. Sin embargo, si el resto de dedos están apuntando hacia la palma de la mano, estaremos describiendo claramente lo que se conoce como un movimiento de rotación. Al mismo tiempo, la dirección tanto del pulgar como del resto de dedos servirá para marcar si la dirección de giro del vector es en sentido horario, o en cambio, lo hace en sentido anterior a las agujas del reloj. Otra de las particularidades de esta regla de la mano derecha es el dedo que se use, ya que en función de esto se tendrá un uso u otro totalmente distinto. Por ejemplo, el pulgar, como hemos mencionado anteriormente, se usa principalmente para todos los temas relacionados con la fuerza. En cambio, si usamos el índice estaremos en el campo de la velocidad. Finalmente, el dedo central, también conocido como dedo corazón, entraría dentro de los campos electromagnéticos. Otra de las variedades de esta regla es la obtención tanto de la dirección como del movimiento de una fuerza determinada dentro de un campo electromagnético.

A nivel matemático, se sigue la denominada Ley de Lorentz. En esta fórmula la fuerza, también conocido como producto vectorial se obtiene del producto de la carga por la velocidad y posteriormente por el campo magnético. Si lo representáramos en una gráfica, la línea de la fuerza sería totalmente perpendicular a la de la velocidad y la del campo electromagnético. Seguidamente, con el índice y el corazón serán los dedos con los que marquemos la fuerza del producto vectorial. Siempre que el pulgar tenga una dirección hacia arriba, dicha fuerza será positiva mientras que en caso contrario, si lo tenemos hacia abajo, la fuerza será totalmente negativa. Obviamente, si nos estamos familiarizados con las matemáticas resultará realmente complicado entender que usos se le puede dar a la regla de la mano derecha. Además, también requiere unos conocimientos previos en el mundo de la física para poder comprenderlo. Sin embargo, posteriormente intentaremos aclararlo con un ejemplo para que quede todo mucho más claro y no haya ningún tipo de duda.

Beneficios de la regla de la mano derecha

Con todo, la regla de la mano derecha comprende numerosos usos en el campo de la física y de las matemáticas, dando a su conocimiento numerosos beneficios que vale la pena conocer. Los más destacados son los siguientes:

  • Cultura general. Como se suele decir, el saber no ocupa lugar. En este sentido, aunque nuestro campo sea otro totalmente diferente, nunca está de más conocer la regla de la mano derecha para futuros usos que le podamos dar.
  • Desarrollar una carrera profesional en el campo de las matemáticas. Si queremos dedicarnos a una profesión relacionada con el campo de la física o de las matemáticas, obviamente será necesario conocer la regla de la mano derecha porque puede sernos realmente útil.
  • Creación de campos electromagnéticos. Los campos magnéticos tienen enormes particularidades. En ese sentido, para poder dominarlos será necesario contar con un conocimiento realmente amplio sobre ellos. Esta teoría puede ayudarnos a desarrollar dichos conocimientos.
  • Investigación científica. Este tipo de teorías han contribuido a lo largo de la historia a desarrollar diferentes tipos de investigación, y a la proliferación de nuevas teorías. Por tanto, que se lleven a cabo teorías de este tipo siempre será positivo para todos.

Cómo se aplica la regla de la mano derecha

La regla de la mano derecha tiene numerosas aplicaciones, tanto en el campo científico, tecnológico como industrial. Desde que se inició el proceso de fabricación, a partir de la cadena de producción creada por Henry Ford, la maquinaria industrial ha contado con numerosas aplicaciones diferentes que se deben tener en cuenta. En la actualidad, numerosas máquinas y diferentes procesos siguen la regla de la mano derecha. La forma que tienen de moverse, la dirección, la fuerza y la orientación en los movimientos de rotación y traslación siguen exactamente los principios de esta teoría. Incluso, en algunos campos también de la robótica se llevan a cabo algunos de los principios prácticos. No olvidemos que vivimos cada vez más una sociedad dominada por la automatización y por conseguir que aquellos procesos que antes requerían la intervención de hombre, actualmente sean totalmente autónomos. En este sentido, algo que pertenece a la edad nano puede llegar a utilizar principios a priori tan primarios como podría ser este tipo de teoría.

Vayamos con un caso práctico. Pongamos por caso que contamos con un tipo de conducto eléctrico elaborado con cobre que forma una bobina. Si le damos corriente eléctrica de una intensidad baja o moderada conseguiremos generarle un campo electromagnético que será totalmente perpendicular a cómo se mueven los diferentes electrones dentro de la propia bobina. Esto sería la regla de la mano derecha. Sin embargo, podemos encontrar aún más ejemplo como éste. Ahora partimos de la base que contamos con un trozo de hierro que realiza una forma de U. En este trozo, también tenemos otro pequeño bloque de hierro que encaja dentro del trozo grande. Si le damos corriente con una bobina en dicha forma de U, conseguiremos crear un campo electromagnético que será totalmente perpendicular como indica la regla de la mano derecha. En cambio, cuando dejamos de aplicar dicha corriente el campo electromagnético desaparecerá y, por tanto, ya no se cumplirá dicha teoría.

Las aplicaciones de la regla de la mano derecha, como indicábamos anteriormente, pueden ser realmente variadas en el sector industrial, como la reparación del alternador del coche. Conseguir un producto vectorial será el uso más común que le podemos dar. En ese caso, básicamente cuando un punto A gira hacia otro B se conseguirá un producto C generando un movimiento de rotación. Siguiendo la misma línea, también recordemos que se puede generar un movimiento de traslación, además de conseguir una fuerza dentro de un campo electromagnético. Todos estos tres conceptos, además, pueden estar completamente interrelacionados entre ellos de una forma totalmente práctica. Además de la dirección de ese vector A hacia B creando el vector C, como producto vectorial, también podemos conseguir descifrar la velocidad del ángulo de giro o torsión que podemos llegar a conseguir si aplicamos la regla de la mano derecha. Durante el giro angular a partir de la velocidad angular que estamos utilizando también se produce lo que se conoce como momento angular. Esta rotación se expresa en kilos por metros/segundo y es una nueva variable totalmente aplicable a las que ya hemos explicado con anterioridad que nos puede hacer obtener más información.

La dirección a la que se dirigirá el campo magnético es otra de las principales aplicaciones de la regla de la mano derecha. No olvidemos lo básico que hemos explicado anteriormente. La dirección del pulgar servirá para determinar hacia donde se dirigirá la corriente electromagnética. Cuando el pulgar señale la derecha, la corriente girará en dirección horaria, mientras que si lo hace hacia la izquierda, lo hará en sentido anti-horario. Si podemos determinar la dirección del campo magnético, también podemos hacerlo sobre la fuerza que va a ejercer dentro del campo magnético. Sin embargo, la fuerza no es la del producto vectorial, sino del campo  magnético sobre el mismo producto vectorial. Finalmente, también lo podemos aplicar en la orientación del ángulo del eje. Cuando el vector avanza de x hacia y lo hará describiendo una parábola o una línea recta que podemos denominar z, y la cual, podemos orientar el ángulo que describirá la fuerza dentro del campo electromagnético. Sin duda, la regla de la mano derecha ha supuesto un gran avance tecnológico dentro del campo de la física o de las matemáticas.

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