Rurki: miedziana, aluminiowa i plastikowa mają jednakowe długości i takie samo pole przekroju poprzecznego. Oznacza to, że droga jaką musi pokonać walec w każdej z tych rurek jest taka sama. Małe mosiężne walce również mają takie same rozmiary i zostały wrzucone z taką samą szybkością (nie podano, że szybkości się różniły). W zadaniu nie powiedziano nic na temat ładunku elektrycznego tych elementów, dlatego przyjmujemy, że te elementy nie oddziałują ze sobą elektromagnetycznie. Walce mają zatem do przebycia takie same drogi z tą samą szybkością - zatem czasy ich przebycia przez wszystkie rurki były jednakowe.
Podzielmy rurkę miedzianą na pierścienie, które są ułożone jeden na drugim. Gdy przelatujący przez rurkę magnes zbliża się, a następnie oddala od pojedynczego pierścienia zmieniające się pole magnetyczne (zmiana strumienia indukcji magnetycznej objętego przez pierścień) powoduje przepływ prądu elektrycznego w zamkniętym obwodzie, jaki tworzy pierścień. Kierunek prądu jest taki, że jego pole magnetyczne przeciwdziała ruchowi magnesu - hamuje jego ruch, co wynika z reguły Lenza. Oznacza to, że siła magnetyczna, którą działa na magnes, ma zwrot przeciwny do prędkości magnesu. Czas przelotu magnesu przez rurkę miedzianą jest więc dłuższy niż czas przelotu przez rurkę nieprzewodzącą - plastikową, w której prąd elektryczny nie jest indukowany.
Rozważmy teraz rurkę miedzianą i aluminiową. Opór elektryczny aluminiowego pierścienia jest większy niż opór miedzianego. Z tego wynika, że natężenie prądu indukowanego w rurce miedzianej będzie większe niż natężenie prądu w rurce aluminiowej. Przepływ prądu o większym natężeniu powoduje powstawanie silniejszego pola magnetycznego. Z tego wynika, że pole magnetyczne będzie bardziej hamowało ruch magnesu w rurce miedzianej niż w aluminiowej. Zatem ruch magnesu w rurce miedzianej będzie trwał dłużej (będzie bardziej spowolniony) niż w rurce aluminiowej.
Ewelina Wysopal
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

