جواب فعالیت صفحه ۶۸ فیزیک (2) - تجربی

بازگشت به صفحه کتاب

فیزیک (2) - تجربی

فیزیک (2) - تجربی | 3ـ2 میدان مغناطیسی

صفحه ۶۸
سؤال 1

یک آهنربای میله‌ای را روی سطح افقی میزی قرار دهید. یک قطب‌نما یا عقربهٔ مغناطیسی را مقابل یکی از قطب‌های آهنربا قرار دهید. عقربه را روی مسیری دایره‌ای شکل دور آهنربا، به آرامی حرکت دهید (شکل روبه‌رو) تا یک دور کامل، دور آهنربا بچرخد و به جای اولش برگردد.
الف) جهت‌گیری عقربه را در نقطه‌های ۱ تا ۸، روی شکل نشان دهید.
ب) در این حرکت، عقربه چند دور پیرامون محور خودش می‌چرخد؟

شکل سؤال 1
پاسخ

الف) طبق آنچه در شکل ۳ـ۶ دیدیم، جهت بردار میدان مغناطیسی در هر نقطه همان جهتی است که قطب N عقربه نشان می‌دهد. خط‌های میدان مغناطیسی از قطب N خارج و به قطب S وارد می‌شوند. در نقطه‌های نزدیک‌تر به قطب‌ها، خط‌های میدان به هم نزدیک‌ترند و عقربه بیشتر تحت تأثیر میدان قرار می‌گیرد.

با توجه به این نکته، جهت‌گیری عقربه در نقطه‌ها را این‌گونه تعیین می‌کنیم:

  • نقطهٔ ۱ (سمت راست آهنربا، نزدیک قطب N): عقربه به سمت راست است، یعنی از آهنربا دور می‌شود.
  • نقطهٔ ۲: عقربه به سمت بالا و راست است، و چون این نقطه بالای آهنربا است، شیب آن بیشتر رو به بالا است.
  • نقطهٔ ۳ (بالای آهنربا): عقربه به سمت چپ است.
  • نقطهٔ ۴: عقربه به سمت پایین و راست است.
  • نقطهٔ ۵ (سمت چپ آهنربا، نزدیک قطب S): عقربه به سمت راست است، یعنی به سوی آهنربا جهت دارد.
  • نقطهٔ ۶: عقربه به سمت بالا و راست است.
  • نقطهٔ ۷ (پایین آهنربا): عقربه به سمت چپ است.
  • نقطهٔ ۸: عقربه به سمت پایین و راست است.

جهت‌ها را روی شکل با پیکان نشان داده‌ایم.

ب) عقربه در این حرکت یک بار کامل دور آهنربا می‌چرخد. زاویهٔ عقربه را نسبت به نقطهٔ ۱ (صفر درجه) در هر نقطه بررسی می‌کنیم:

  • از ۱ تا ۲ تقریباً ۷۰° پاد‌ساعت‌گرد.
  • از ۲ تا ۳ حدود ۱۱۰° دیگر.
  • از ۳ تا ۴ حدود ۱۱۰° دیگر.
  • و همین‌طور تا برگشت به نقطهٔ ۱.

جمع این چرخش‌ها حدود \(720^\circ\) می‌شود، یعنی:

\[\frac{720^\circ}{360^\circ} = 2\]

پس عقربه در این حرکت دو دور پیرامون محور خودش می‌چرخد.

شکل پاسخ
فعالیت‌های این فصل
همه فعالیت‌های «جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیم» اینجاست.

فعالیت ۳ـ۲

|

صفحه ۶۸
در حال مشاهده
صفحه ۶۸