2. Постоянные магниты

Постоянными магнитами называют тела, длительное время сохраняющие магнитные свойства, или намагниченность. Причиной этого является то, что в каждом атоме имеются электроны, которые при своем движений вокруг ядра атома создают магнитные поля. Если магнитные поля атомов сориентированы одинаково, это вызывает значительную намагниченность некоторых сплавов, например железа или стали.

Магниты имеют разную форму: существуют полосовые, подковообразные магниты, магниты в виде дисков. Те места, которые производят наиболее сильное магнитное действие, называются полюсами магнита. Всякий магнит имеет два полюса: северный N и южный S. Если на магнит положить кусок картона и на него насыпать железные опилки, то можно получить картину магнитного поля. Магнитные линии постоянных магнитов замкнуты, все они выходят из северного полюса и входят в южный замыкаясь внутри магнита.

Магнитные стрелки, магниты взаимодействуют между собой. Установлено, что разноименные магнитные полюсы притягиваются, а одноименные отталкиваются. Взаимодействие магнитов объясняется тем, что магнитное поле, существующее вокруг одного магнита, действует на другой магнит и, наоборот, магнитное поле второго магнита действует на первый.

Вам хорошо известно, что существуют вещества, которые не притягиваются к магниту, их довольно много: это дерево, пластмасса и др. Некоторые вещества: железо, сталь, никель, кобальт в присутствии постоянных магнитов приобретают магнитные свойства.

Билет №6

1. Сила упругости. Сила трения.

2. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея.

3. Задача на определение параметров гармонического колебания.

Ответы:

1. УПРУГОСТЬ.

Нам уже известно, что при попытке сжать или растянуть тело, оно «сопротивляется» — проявляет упругость. Это происходит вследствие взаимодействия частиц вещества (см. раздел «Взаимодействие частиц»). Тело проявляет упругость и в тех случаях, когда изменяют его форму (деформируют) как-нибудь иначе (закручивают, изгибают).

Силу, которая возникает внутри тела при его деформации и препятствует изменению формы, называют силой упругости.

Под действием силы упругости со стороны растянутой пружины закрывается раскрытая дверь. Сила упругости возникает в тросе при буксировке, в канате, когда на него взбирается ученик. Прогибаясь, доски пола удерживают нас с вами, не давая падать вниз, — это тоже пример действия силы упругости.

Сила упругости тем больше, чем сильнее изменяют форму тела.

ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ

Как бы быстро ни катился мяч, он, в конце концов останавливается. Разогнавшись на коньках, можно некоторое время скользить, но и это движение вскоре прекратится. В этих и многих других подобных случаях движение прекращается из-за трения.

Сила, возникающая при движении одного тела по поверхности другого, направленная против движения, называется силой трения.

Если тело скользит по какой-либо поверхности, его движению препятствует сила трения скольжения. Причина возникновения трения в том, что на поверхности любого тела есть неровности (порой даже незаметные на глаз). Если же трущиеся поверхности хорошо отполированы, и зазор между ними очень мал, то движению мешают силы притяжения между частицами вещества этих поверхностей. Это вторая причина трения.

На рисунке 9 показано, что брусок движется вправо. Значит, действующая на него сила трения направлена влево, и брусок, постепенно замедлив скорость, остановится. Из рисунка также понятно, что на брусок действуют еще две силы: сила тяжести и сила реакции опоры (силаупругости). Эти две силы направлены в противоположные стороны и численно равны друг другу. Поэтому в случае, когда тело находится на горизонтальной поверхности, силу реакции опоры можно вычислить точно так же, как и силу тяжести:

Fтяж = mg.

Опыты показывают, что сила трения прямопропорциональна силе реакции опоры. Обозначая силу трения FTp, получим такую формулу для ее вычисления:

где N — сила реакции опоры, а — коэффициент трения скольжения. Коэффициент | не зависит от веса тела, а определяется только характером трущихся поверхностей (например, коэффициент трения дерева о дерево один, коэффициент трения дерева о металл другой и т. д.).