Номер 3.185, страница 84 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 3. Электромагнетизм. Магнитные свойства вещества - номер 3.185, страница 84.

Условие.

3.185. Почему научно-исследовательские суда для изучения магнитного поля Земли (например, «Витязь», «Заря») строят не из стали, а из дерева и для скрепления деталей применяют винты из бронзы, латуни и других немагнитных материалов?

Решение.

Научно-исследовательские суда, предназначенные для изучения магнитного поля Земли, должны проводить высокоточные измерения этого поля. Магнитное поле нашей планеты является относительно слабым, и любые локальные магнитные поля, создаваемые самим судном, могут внести существенные погрешности в результаты измерений.

Сталь и её сплавы являются ферромагнитными материалами. Это означает, что они легко намагничиваются и способны создавать собственное сильное магнитное поле, а также значительно искажать внешние магнитные поля. Если бы корпус исследовательского судна и его детали были изготовлены из стали, они бы создавали вокруг себя мощное «магнитное возмущение». Чувствительные приборы на борту (магнитометры) регистрировали бы не чистое магнитное поле Земли, а сумму геомагнитного поля и поля, созданного самим кораблем. Это сделало бы полученные данные недостоверными и бесполезными для науки.

Чтобы обеспечить «магнитную чистоту» и получить точные данные, такие суда строят из материалов, которые не обладают магнитными свойствами. Дерево является диамагнетиком, то есть материалом, который очень слабо взаимодействует с магнитным полем и не создает собственных полей. Для скрепления деталей, а также для изготовления других необходимых элементов (например, якоря, частей двигателя), применяют немагнитные металлы и сплавы, такие как бронза (сплав меди с оловом), латунь (сплав меди с цинком) и специальные немагнитные стали.

Таким образом, использование немагнитных материалов является ключевым требованием при постройке судов, предназначенных для точного картографирования и изучения магнитного поля Земли.

Ответ: Суда для изучения магнитного поля Земли строят из немагнитных материалов (дерево, бронза, латунь), чтобы исключить создание самим судном собственного магнитного поля. Сталь является ферромагнетиком и создавала бы сильные магнитные помехи, которые исказили бы результаты измерений слабого геомагнитного поля, делая их неточными.