Номер 1253, страница 136 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электромагнитные явления. 46. Магнитное поле. Магнитные линии. Электромагниты. Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на проводник с током - номер 1253, страница 136.

Решение.

Это явление связано с намагничиванием металлических деталей внутри механических часов, особенно ключевого элемента, отвечающего за точность, – узла баланса, который состоит из балансового колеса и тонкой спиральной пружины (волоска).

1. Почему часы начинают идти неправильно:

Многие детали часового механизма, включая волосок, изготовлены из стали или ее сплавов, которые являются ферромагнитными материалами. Когда часы оказываются в сильном магнитном поле, эти детали намагничиваются. В результате витки намагниченной пружины-волоска начинают взаимодействовать друг с другом – притягиваться или отталкиваться. Чаще всего они слипаются, что фактически укорачивает рабочую длину пружины и увеличивает ее жесткость. Период колебаний баланса $\text{T}$ обратно пропорционален корню из жесткости пружины $\text{k}$. Если жесткость увеличивается, период колебаний уменьшается, и часы начинают идти быстрее (спешить). Также магнитное поле может влиять и на другие стальные детали, внося дополнительные погрешности в работу механизма.

2. Почему ход восстанавливается через несколько дней:

Сталь, используемая в часах, часто является магнитожестким материалом. Это означает, что даже после удаления из внешнего магнитного поля она сохраняет часть приобретенной намагниченности (остаточную намагниченность). Из-за этого часы продолжают идти неправильно. Однако эта остаточная намагниченность не вечна. Процесс естественного размагничивания происходит постепенно под воздействием нескольких факторов:

• Механические вибрации и сотрясения, возникающие при обычной носке часов.
• Тепловые колебания атомов в кристаллической решетке металла.
• Влияние слабого магнитного поля Земли при постоянном изменении ориентации часов в пространстве.

Эти факторы постепенно приводят к дезориентации магнитных доменов в материале, и его остаточная намагниченность медленно ослабевает. Когда она падает до уровня, который уже не оказывает существенного влияния на упругость волоска, часы восстанавливают свой правильный ход. Этот процесс естественной демагнетизации может занимать от нескольких часов до нескольких дней.

Ответ: Механические часы начинают идти неправильно из-за намагничивания их стальных деталей (в основном, пружины баланса) в сильном магнитном поле. Это изменяет упругие свойства пружины и нарушает период ее колебаний. После удаления из поля детали сохраняют остаточную намагниченность. Медленное восстановление хода в течение нескольких дней объясняется постепенной естественной демагнетизацией (размагничиванием) этих деталей под действием вибраций, тепла и других внешних факторов.