Номер ?2, страница 132, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 7. Магнитное поле. Параграф 78. Лабораторные и исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 132.

Условие.

Почему ход стрелок часов был нарушен после того, как часы поднесли к сильному магниту?

Решение.

Почему ход стрелок часов был нарушен после того, как часы поднесли к сильному магниту?

Решение

Ход стрелок часов нарушается под действием сильного магнитного поля, поскольку ключевые компоненты часового механизма чувствительны к магнетизму. Характер нарушения зависит от типа часов (механические или кварцевые).

В механических часах основной причиной сбоя является намагничивание стальных деталей. Самым уязвимым элементом является балансовая спираль (так называемый «волосок») – тонкая пружина, которая вместе с балансовым колесом задает точность хода. Если спираль, изготовленная из ферромагнитного сплава, намагничивается, её витки начинают слипаться друг с другом из-за магнитного притяжения. Это фактически укорачивает рабочую длину пружины и увеличивает её жёсткость. В результате частота колебаний системы «баланс-спираль» резко возрастает, и часы начинают очень сильно спешить. Также могут намагнититься и другие стальные детали, такие как анкерная вилка и колёса, что приводит к их хаотичному взаимодействию и полной остановке механизма.

В кварцевых часах, работающих от батарейки, движение стрелок обеспечивает миниатюрный шаговый электродвигатель. Этот двигатель состоит из катушки и ротора с постоянным магнитом. Внешнее сильное магнитное поле может взаимодействовать с магнитным полем ротора, создавая силу, которая превышает силу, создаваемую катушкой двигателя. В результате ротор может перестать вращаться или вращаться неправильно, что приводит к остановке или беспорядочному движению стрелок. Как правило, после удаления часов из магнитного поля их работа восстанавливается, однако очень мощное поле может повредить двигатель или электронику.

Таким образом, сильный магнит нарушает работу часов, либо вызывая остаточное намагничивание деталей в механических часах, либо мешая работе электродвигателя в кварцевых.

Ответ: Ход стрелок часов был нарушен, потому что сильное магнитное поле намагнитило внутренние стальные детали механизма (в частности, балансовую спираль в механических часах), что изменило их физические свойства и привело к сбою в работе. В кварцевых часах магнитное поле могло помешать нормальной работе шагового электродвигателя, который отвечает за движение стрелок.