Номер 6, страница 57 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Шабусов, Дубина

6. Два кольцевых магнита (каждый массой $m = 1,2 \text{ кг}$) насажены на стержень (рис. 8). Определите силу $\text{F}$ отталкивания магнитов ($g = 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}}$).

Ответ: __________ Н.

Дано:

Масса верхнего магнита, $m = 1,2$ кг

Ускорение свободного падения, $g = 10$ Н/кг

Найти:

Силу отталкивания магнитов, $\text{F}$

Решение:

Верхний кольцевой магнит находится в состоянии покоя, то есть он неподвижен. Согласно первому закону Ньютона, это означает, что система сил, действующих на него, скомпенсирована, то есть их векторная сумма равна нулю.

Рассмотрим силы, действующие на верхний магнит по вертикали:

1. Сила тяжести ($F_т$), направленная вертикально вниз. Она равна произведению массы магнита на ускорение свободного падения: $F_т = m \cdot g$.

2. Сила магнитного отталкивания ($\text{F}$), действующая со стороны нижнего магнита. Эта сила направлена вертикально вверх и не дает верхнему магниту упасть.

Поскольку магнит находится в равновесии, сила отталкивания $\text{F}$ должна быть равна по модулю и противоположна по направлению силе тяжести $F_т$. Запишем условие равновесия в проекции на вертикальную ось, направленную вверх:

$F - F_т = 0$

Отсюда следует, что сила отталкивания равна силе тяжести:

$F = F_т = m \cdot g$

Подставим заданные значения в формулу и произведем расчет:

$F = 1,2 \text{ кг} \cdot 10 \frac{\text{Н}}{\text{кг}} = 12$ Н.

Ответ: 12 Н.