Ответьте на вопросы, страница 194 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Как намагнитить иголку?

2. Как из двух игл, одна из которых обладает магнитными свойствами, выбрать намагниченную, не используя никаких дополнительных средств?

1. Как намагнитить иголку?

Чтобы намагнитить стальную иголку, которая является ферромагнетиком, можно упорядочить её внутреннюю магнитную структуру с помощью внешнего магнитного поля. Существует два основных способа.

Метод №1: С помощью постоянного магнита (метод "наглаживания")

Это самый простой и доступный метод. Потребуется постоянный магнит.

1. Возьмите стальную иголку и положите её на ровную поверхность.
2. Возьмите постоянный магнит и выберите один из его полюсов (например, северный).
3. Прикоснитесь этим полюсом к одному концу иголки (например, к ушку).
4. С небольшим нажимом проведите магнитом вдоль всей иголки до другого её конца (острия).
5. Дойдя до конца, отведите магнит от иголки в сторону и вернитесь к началу по воздуху.
6. Повторите это движение в одном и том же направлении не менее 20–30 раз.

В результате этих действий магнитные домены внутри стали выстроятся в одном направлении, и иголка приобретёт остаточную намагниченность, то есть станет слабым постоянным магнитом. Конец иголки, на котором заканчивалось движение, приобретет полярность, противоположную полярности полюса магнита, которым проводили (в нашем примере — южный полюс).

Метод №2: С помощью электрического тока

Этот способ основан на создании электромагнита.

1. Плотно намотайте на иголку несколько десятков витков тонкого изолированного провода (например, медного в лаковой изоляции). У вас получится катушка (соленоид) с иголкой внутри.
2. Подключите концы провода на короткое время к источнику постоянного тока, например, к батарейке.

Протекающий по катушке ток создаст сильное магнитное поле, которое намагнитит стальную иголку. После отключения тока иголка сохранит намагниченность.

Ответ: Чтобы намагнитить иголку, нужно либо многократно провести по ней в одном направлении полюсом постоянного магнита, либо поместить её в катушку с постоянным током.

2. Как из двух игл, одна из которых обладает магнитными свойствами, выбрать намагниченную, не используя никаких дополнительных средств?

Решение этой задачи основано на ключевом свойстве магнита: его магнитное поле наиболее сильно у полюсов (на концах) и практически отсутствует в центре (на так называемой нейтральной линии). Взаимодействие будет выглядеть по-разному в зависимости от того, какими частями иглы соприкасаются.

Простое притяжение между концами двух игл не поможет, так как магнит притягивает как другой магнит (противоположным полюсом), так и просто кусок железа (не-намагниченную иглу). Решающим является тест на отсутствие взаимодействия.

Необходимо провести следующий эксперимент:

1. Возьмите одну иглу (назовем её "лежащая") и расположите её горизонтально.
2. Возьмите вторую иглу (назовем её "тестовая") и поднесите её кончик перпендикулярно к середине "лежащей" иглы.
3. Пронаблюдайте, есть ли между ними притяжение.

Возможны два исхода:

• Случай 1: Притяжение есть. Кончик "тестовой" иглы "прилипает" к середине "лежащей". Это означает, что "тестовая" игла — это магнит. Сильное поле на конце магнита ("тестовой" иглы) притягивает к себе "лежащую" иглу, которая является обычным куском металла.
• Случай 2: Притяжения нет. Иглы не взаимодействуют. Это означает, что "лежащая" игла — это магнит. У магнита ("лежащей" иглы) в центре поле практически нулевое, поэтому он не может притянуть к себе "тестовую" иглу, которая в этом случае является обычным куском металла.

Таким образом, единственная ситуация, где притяжения не будет — это когда не-намагниченную иглу подносят к центру намагниченной. Этот признак и позволяет их различить.

Ответ: Нужно поднести конец одной иглы ("тестовой") к середине другой ("лежащей"). Если есть притяжение, то "тестовая" игла — магнит. Если притяжения нет, то "лежащая" игла — магнит.