Экспериментальные задания, страница 151 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

Поместим полосовые и подковообразные магниты под листом прозрачного оргстекла, на котором рассыпаны железные опилки. Мы обнаружим, что опилки будут располагаться по замкнутым линиям (рис. 31.5). В зависимости от того, как будут расположены полюсы магнитов, формы этих линий выглядят по-разному. Чтобы получить картину силовых линий магнитного поля, необходимо встряхивать опилки, постукивая по оргстеклу.

Рис. 31.5

На изображении представлен текст, описывающий эксперимент по визуализации магнитных полей, и фотографии результатов этого эксперимента. Поскольку конкретного вопроса или задачи не поставлено, далее следует развернутое объяснение наблюдаемого явления.

Эксперимент демонстрирует, как можно «увидеть» невидимое магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами. Суть явления заключается в том, что каждый магнит создает в окружающем пространстве силовое поле. Железо является ферромагнетиком, поэтому каждая мелкая железная опилка, попадая в это поле, временно намагничивается и сама становится крошечным магнитом с северным и южным полюсами.

Эти намагниченные опилки, подобно миниатюрным стрелкам компаса, стремятся повернуться и расположиться вдоль направления силовых линий магнитного поля. Силовые линии (или линии магнитной индукции) – это воображаемые кривые, касательная к которым в любой точке совпадает по направлению с вектором магнитной индукции $ \vec{B} $. По соглашению, они выходят из северного полюса магнита (N), входят в южный (S) и замыкаются внутри магнита, образуя непрерывные петли. Густота их расположения характеризует силу поля: где линии гуще, там поле сильнее. Таким образом, совокупность выстроившихся опилок формирует узор, повторяющий картину силовых линий.

Легкое постукивание по листу оргстекла или его встряхивание необходимо для того, чтобы помочь опилкам преодолеть силы трения с поверхностью и силы сцепления друг с другом. Получая небольшой импульс, они могут свободнее ориентироваться вдоль силовых линий, что делает картину поля более четкой и наглядной.

На фотографиях (рис. 31.5) показаны характерные картины полей. Для одиночного полосового магнита опилки формируют замкнутые кривые, выходящие из одного полюса и входящие в другой, с наибольшей концентрацией у полюсов. Для подковообразного магнита видно, что поле особенно сильно и почти однородно в зазоре между его полюсами. В случае двух полосовых магнитов, обращенных разноименными полюсами, опилки показывают, как силовые линии «перетекают» от северного полюса одного магнита к южному полюсу другого, наглядно иллюстрируя притяжение.

Ответ: Изображение демонстрирует метод визуализации силовых линий магнитного поля с помощью железных опилок. Каждая железная опилка в магнитном поле намагничивается и ведет себя как маленькая магнитная стрелка, выстраиваясь вдоль силовой линии. Совокупность опилок образует узор, который делает видимой структуру (картину) невидимого магнитного поля. Встряхивание листа необходимо для преодоления сил трения, чтобы опилки могли свободно ориентироваться в поле и сформировать более четкий рисунок.