Номер 739, страница 116 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Магнитное поле проводников с током и постоянных магнитов. Магнитные линии - номер 739, страница 116.

Условие.

739. Положим руку на один из полюсов сильного магнита. На руку насыплем немного мелких железных гвоздей. Гвозди будут как бы стоять на руке (рис. 159). Почему?

Рис. 159

Решение.

Решение

Наблюдаемое явление объясняется свойствами магнитного поля и способностью железа намагничиваться. Рассмотрим процесс по шагам:

1. Сильный магнит создает вокруг себя магнитное поле, силовые линии которого пронизывают окружающее пространство, включая руку, положенную на магнит. Тело человека является диамагнетиком и практически не влияет на магнитное поле, то есть поле свободно проходит сквозь руку.

2. Железные гвозди, будучи изготовленными из ферромагнетика (железа), попадая в это магнитное поле, сами становятся временными магнитами. Этот процесс называется магнитной индукцией. Каждый гвоздь приобретает свой северный и южный полюс.

3. Намагниченные гвозди ориентируются вдоль силовых линий магнитного поля. У полюса магнита силовые линии направлены примерно перпендикулярно его поверхности. Поэтому гвозди притягиваются к магниту и стремятся расположиться вертикально, "вставая" на шляпки.

4. Притяжение к магниту происходит из-за того, что конец гвоздя, ближайший к полюсу магнита, приобретает противоположную полярность. Если рука лежит на северном полюсе (N), то шляпки гвоздей становятся южными полюсами (S) и сильно притягиваются к магниту. Эта сила притяжения оказывается достаточной, чтобы удержать гвозди в вертикальном положении, противодействуя силе тяжести.

5. При этом верхние концы всех гвоздей (острия) приобретают одинаковую полярность – в данном случае северную (N). Так как одноименные магнитные полюса отталкиваются, гвозди отталкиваются друг от друга, что и заставляет их расходиться в стороны, образуя подобие щетки.

Ответ: Гвозди "стоят" на руке, потому что сильное магнитное поле магнита проходит сквозь руку, намагничивает железные гвозди, и они притягиваются к полюсу магнита, выстраиваясь вдоль его силовых линий. Они также отталкиваются друг от друга, так как их верхние концы приобретают одноименные полюса.