Когда постоянный магнит падает сквозь алюминиевое кольцо, возникает интересное взаимодействие из-за явления электромагнитной индукции, описанного законом Фарадея. Давайте рассмотрим, как это влияет на ускорение магнита.
В начале пролета кольца:
- Когда магнит начинает входить в кольцо, его магнитное поле изменяется относительно кольца. Это изменение магнитного потока вызывает появление индукционного тока в кольце согласно закону Фарадея.
- Этот индукционный ток в свою очередь создает собственное магнитное поле, которое согласно правилу Ленца стремится противодействовать изменению, вызвавшему его. Это означает, что при входе магнита в кольцо, создается магнитное поле, которое отталкивает магнит, замедляя его падение.
- Таким образом, в начале пролета кольца модуль ускорения магнита меньше ( g ).
В конце пролета кольца:
- Когда магнит начинает покидать кольцо, магнитное поле относительно кольца снова изменяется, но теперь в обратную сторону. Это снова вызывает появление индукционного тока, но его направление будет таким, чтобы поддерживать прежнее направление магнитного потока.
- В результате магнитное поле, создаваемое кольцом, будет притягивать магнит, то есть ускорять его падение.
- Таким образом, в конце пролета кольца модуль ускорения магнита становится больше ( g ).
Следовательно, правильный ответ: 1. В начале пролета кольца меньше g, в конце – больше g.
Этот процесс хорошо иллюстрирует принципы электромагнитной индукции и демонстрирует, как изменения магнитного поля могут влиять на движение проводников и объектов, создавая силы, которые могут как замедлять, так и ускорять движущиеся объекты.