Номер 2, страница 198 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

2. Железный кубик, лежащий на гладком стекле, притягивается к магниту, тоже лежащему на этом стекле. Кубик скользит по стеклу. Как он движется: равномерно, равноускоренно или с возрастающим ускорением?

Решение

На железный кубик, скользящий по гладкому стеклу, действуют несколько сил. В вертикальном направлении это сила тяжести, направленная вниз, и сила нормальной реакции опоры (стекла), направленная вверх. Эти силы уравновешивают друг друга, и вертикального движения нет.

В горизонтальном направлении на кубик действует сила притяжения со стороны магнита. По условию, стекло гладкое, поэтому силой трения скольжения можно пренебречь. Таким образом, единственной силой, вызывающей движение кубика по горизонтали, является магнитная сила.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение тела $a$ связано с вызывающей его силой $F$ и массой тела $m$ соотношением: $a = \frac{F}{m}$

Масса кубика $m$ является постоянной величиной. Следовательно, ускорение кубика $a$ прямо пропорционально действующей на него силе $F$. В нашем случае $F$ — это магнитная сила.

Величина магнитной силы притяжения между магнитом и ферромагнетиком (железом) сильно зависит от расстояния между ними. Чем меньше расстояние, тем больше сила притяжения. Когда кубик начинает движение к магниту, расстояние между ними непрерывно уменьшается.

Поскольку расстояние между кубиком и магнитом уменьшается, магнитная сила, действующая на кубик, будет постоянно возрастать. Так как ускорение прямо пропорционально силе, то ускорение кубика также будет возрастать.

Таким образом, движение кубика не будет:

• равномерным (так как есть сила, а значит, и ускорение);
• равноускоренным (так как сила, а значит, и ускорение, не постоянны, а увеличиваются).

Следовательно, кубик движется с возрастающим ускорением.

Ответ: Кубик движется с возрастающим ускорением.