Номер 7, страница 116 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

7. Как с помощью самих стержней определить, какие из трех стальных стержней намагничены, если известно, что намагничены только два?

Решение

Для решения этой задачи необходимо использовать ключевые свойства взаимодействия магнитов и ненамагниченных ферромагнетиков (в данном случае стали). Основной принцип, который поможет в решении, заключается в том, что магнитное поле постоянного стержневого магнита максимально на его концах (полюсах) и практически равно нулю в его середине.

Из этого следует:

1. Полюс магнита будет сильно притягивать любую часть ненамагниченного стального стержня (как конец, так и середину).

2. Полюс одного магнита будет либо притягивать, либо отталкивать полюс другого магнита, но он практически не будет взаимодействовать с серединой другого магнита, где магнитное поле очень слабое.

На этом различии и строится метод определения.

Алгоритм действий:

1. Произвольно пронумеруем стержни: №1, №2 и №3.

2. Возьмем стержень №1 и поднесем один из его концов к середине стержня №2.

3. Проанализируем результат. Возможны два варианта:

а) Наблюдается притяжение.

Такое возможно только в том случае, если один стержень является магнитом, а другой — ненамагниченной сталью. Причем магнитом должен быть стержень №1, так как его полюс (конец) притягивает середину стержня №2. Если бы стержень №2 был магнитом, его середина не притягивалась бы к полюсу стержня №1. Следовательно, стержень №1 — магнит, а стержень №2 — ненамагниченный. Поскольку по условию намагничены два стержня, то оставшийся стержень №3 также является магнитом.

б) Притяжение отсутствует.

Отсутствие взаимодействия между концом стержня №1 и серединой стержня №2 означает, что стержень №1 является ненамагниченной сталью, а стержень №2 — магнитом. Как мы установили, полюс магнита не притягивает середину другого магнита. А ненамагниченный стержень тем более не будет притягиваться к середине магнита. Поскольку случай "магнит-сталь" (рассмотрен в пункте "а") дал бы притяжение, то единственно возможный вариант для отсутствия притяжения — это когда стержень №1 является ненамагниченной сталью, а стержень №2 — магнитом. Тогда, согласно условию, второй магнит — это стержень №3.

Таким образом, с помощью одного простого теста можно однозначно определить все три стержня.

Ответ: Нужно взять один стержень (№1) и поднести его конец к середине другого стержня (№2). Если произойдет притяжение, то магнитами являются стержни №1 и №3. Если притяжения не будет, то магнитами являются стержни №2 и №3.