Номер 7.5, страница 36 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VII. Магнитное поле - номер 7.5, страница 36.

Условие.

7.5 Если к северному полюсу магнитной стрелки поднести с двух сторон на равных расстояниях одинаковые магниты южными полюсами, то как будет ориентироваться стрелка?

Решение.

Решение

В данной ситуации на северный полюс магнитной стрелки будут действовать силы притяжения со стороны южных полюсов двух поднесенных магнитов.

Обозначим силу притяжения со стороны первого магнита как $\vec{F}_1$, а со стороны второго — как $\vec{F}_2$. По закону взаимодействия магнитов, разноименные полюса притягиваются.

Согласно условию задачи, магниты одинаковые и поднесены на равных расстояниях. Это означает, что силы притяжения, действующие на северный полюс стрелки, будут равны по величине (модулю): $|\vec{F}_1| = |\vec{F}_2|$.

Поскольку магниты расположены с двух противоположных сторон от полюса стрелки, векторы сил $\vec{F}_1$ и $\vec{F}_2$ будут направлены в противоположные стороны. Таким образом, эти две силы полностью компенсируют (уравновешивают) друг друга.

Равнодействующая сила, приложенная к северному полюсу стрелки, будет равна нулю: $\vec{F}_{рез} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 = 0$.

Аналогично, на южный полюс стрелки будут действовать силы отталкивания от южных полюсов двух магнитов, которые также будут равны по модулю и противоположны по направлению, и их равнодействующая также будет равна нулю.

Так как суммарная сила и суммарный вращающий момент, действующие на стрелку со стороны этих двух магнитов, равны нулю, они не вызовут ни поступательного движения, ни вращения стрелки. Следовательно, ориентация стрелки не изменится.

Ответ: Магнитная стрелка не изменит своей ориентации, так как силы, действующие на нее со стороны двух магнитов, будут равны по величине и противоположны по направлению, то есть они уравновесят друг друга.