Question

Сквозь металлическое (1) и деревянное (2) кольца, не касаясь их, падают одинаковые полосовые магниты, как показано на рисунке 5.10. Влияет ли наличие колец на ускорение магнитов? Если есть различие, то в чём оно состоит? Рассмотрите две стадии падения магнита: магнит сближается с кольцом; магнит удаляется от кольца. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали.

Answer 1

При падении магнитов сквозь кольца происходит следующее:

1. Стадия сближения с кольцом:
   - Когда магнит приближается к металлическому кольцу, изменяющееся магнитное поле индукцирует ток в кольце (по закону Фарадея). Этот ток создает магнитное поле, которое противодействует движению магнита (по правилу Ленца).
   - Ускорение магнита будет уменьшаться из-за силы, действующей против его движения.

2. Стадия удаления от кольца:
   - Когда магнит удаляется от металлического кольца, происходит аналогичный процесс. Изменение магнитного поля также вызывает индукционный ток, создающий поле, которое снова противодействует движению магнита.
   - Ускорение магнита также будет уменьшаться, но эффект будет меньше, чем при сближении, поскольку поле уменьшается.

В случае деревянного кольца индукция отсутствует, и на магнит не будет действовать индукционная сила. Таким образом, магнит будет падать свободно, с постоянным ускорением, равным g.

Вывод: Наличие металлического кольца значительно замедляет падение магнита, в то время как в деревянном кольце этого эффекта нет.