Номер 50.4, страница 113 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Электромагнитные явления - номер 50.4, страница 113.

Условие.

Задание 50.4. Прочитайте текст с описанием процедуры проведения опыта «Построение цепочки из стальных скрепок с помощью магнита». Выполните этот опыт самостоятельно по приведённому описанию и ответьте на вопросы.

Часть 1. Удерживайте одной рукой постоянный полосовой магнит в вертикальном положении (или закрепите его в штативе). Взяв пальцами другой руки за нижний конец стальной скрепки, поднесите её верхним концом к середине нижнего торца магнита. Аккуратно разомкните пальцы, если почувствуете, что скрепка остаётся в вертикальном положении без вашей помощи, прикрепившись к нижнему торцу магнита. Несколько следующих скрепок аналогичным образом по одной штуке поднесите к свободному концу скрепки, уже висящей под магнитом. При этом каждый раз аккуратно размыкайте пальцы, если чувствуете, что скрепка без вашей помощи не падает. Таким образом, у вас получится вертикальная цепочка из нескольких стальных скрепок, которые только касаются друг друга.

Почему первая скрепка прикрепилась к магниту? Почему следующие скрепки прикрепились друг к другу, находясь от магнита на расстоянии?

Часть 2. Пальцами свободной руки аккуратно возьмитесь за верхнюю скрепку цепочки, а руку с магнитом отведите подальше в сторону. Наблюдайте за цепочкой скрепок: в течение нескольких минут она сохраняет свою форму, находясь вне области действия магнита, а затем рассыпается.

Объясните, почему цепочка скрепок не рассыпается сразу, когда магнит от неё удалили? Почему цепочка всё же рассыпается через несколько минут после этого?

Решение.

Почему первая скрепка прикрепилась к магниту? Почему следующие скрепки прикрепились друг к другу, находясь от магнита на расстоянии?

Первая скрепка, сделанная из стали, является ферромагнетиком — материалом, который сильно притягивается магнитным полем. Поэтому она прикрепляется к постоянному магниту. Когда первая скрепка помещается в сильное магнитное поле, она сама становится временным магнитом. Этот процесс называется магнитной индукцией. Намагниченная первая скрепка создает собственное магнитное поле, которое достаточно сильно, чтобы притянуть и намагнитить следующую скрепку. Вторая скрепка, в свою очередь, намагничивает третью, и так далее. В результате образуется цепочка из временных магнитов, где каждый последующий элемент удерживается магнитным полем предыдущего. Ответ: Первая скрепка прикрепилась к магниту, так как она сделана из стали (ферромагнетика), которую притягивает магнит. Следующие скрепки прикрепились друг к другу, потому что каждая предыдущая скрепка в магнитном поле сама становилась временным магнитом (за счет магнитной индукции) и притягивала к себе последующую.

Объясните, почему цепочка скрепок не рассыпается сразу, когда магнит от неё удалили? Почему цепочка всё же рассыпается через несколько минут после этого?

Цепочка скрепок не распадается мгновенно после удаления магнита из-за явления, называемого остаточной намагниченностью. Сталь, в отличие от мягкого железа, является магнитно-жестким материалом. Это означает, что она способна сохранять часть приобретенной намагниченности даже после того, как внешнее магнитное поле убрано. Каждая скрепка остается слабым магнитом и продолжает притягивать соседние. Однако эта остаточная намагниченность нестабильна и со временем ослабевает. Под действием теплового движения атомов, вибраций и внешних магнитных полей (например, магнитного поля Земли) магнитные домены внутри стали постепенно возвращаются в хаотическое, размагниченное состояние. Когда магнитная сила, удерживающая скрепки вместе, становится меньше силы тяжести, действующей на нижние скрепки, цепочка рассыпается. Ответ: Цепочка не рассыпается сразу из-за явления остаточной намагниченности — стальные скрепки сохраняют магнитные свойства некоторое время после удаления магнита. Рассыпается она позже, так как эта остаточная намагниченность является временной и постепенно ослабевает, пока сила притяжения не станет меньше силы тяжести.