جواب پرسش ۳-۱ صفحه ۸۴ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

این پرسش یک بحث گروهی است و پاسخ عددی ندارد. روش پیشنهادی زیر را با گروه خود بررسی کنید.

ایده اصلی: آهنربا دو قطب دارد و بیشترین خاصیت مغناطیسی در دو سر آن است، اما آهن در حالت عادی این ویژگی را ندارد. پس می‌توانیم رفتار دو میله را نسبت به یکدیگر مقایسه کنیم.

روش:

۱. یکی از دو میله را به صورت آزاد و افقی روی یک سطح صاف بگذارید، یا از وسطش نخی ببندید و آویزان کنید تا بتواند آزادانه بچرخد.

۲. یک انتهای میلهٔ دیگر را به یک انتهای میلهٔ آویزان نزدیک کنید.

۳. اگر میله‌ها یکدیگر را جذب کنند، ممکن است یکی از آنها آهنربا و دیگری آهن باشد؛ زیرا آهنربا آهن را جذب می‌کند. برای مطمئن شدن، آزمایش را ادامه دهید.

۴. میلهٔ آویزان را یک بار با انتهای یکی از میله‌ها و بار دیگر با انتهای دیگر میلهٔ دیگر امتحان کنید. اگر میله آویزان در همهٔ حالت‌ها فقط جذب شود، یعنی هیچ دافعه‌ای مشاهده نشود، آن میله آهن است. اگر در بعضی حالت‌ها دفع شود، آن میله آهنربا است، زیرا دو قطب هم‌نام همدیگر را دفع می‌کنند.

نتیجه: میله‌ای که در تمام تماس‌ها فقط جذب می‌شود، آهن است و میله‌ای که دافعه ایجاد می‌کند، آهنربا است.

توجه: اگر میله آهنربا را به میله آهن بزنیم، هر دو میله جذب می‌شوند. بنابراین تنها ملاک قطعی، رفتار دافعه‌ای است.