$\text{1.}$  

 Uzasadnienie: 

Magnesy w układzie pozostają w spoczynku. Pomiędzy nimi, a prętem nie działają siły tarcia. Pomiędzy dwoma sąsiednimi magnesami działają siły odpychania magnetycznego, które zgodnie z III zasadą dynamiki będą spełniały zależność:

▶ na pierwszy magnes działa siła magnetyczna, która ma taką samą wartość, jak siła magnetyczna działająca na drugi magnes pochodząca od magnesu pierwszego, 

▶ na drugi magnes działają dwie siły magnetyczne - pochodząca od pierwszego magnesu oraz pochodząca od trzeciego magnesu, 

▶ na trzeci magnes działa siła magnetyczna pochodząca od drugiego magnesu. 

Wykonajmy rysunek pomocniczy:

gdzie:

${\overrightarrow{F}}_{c.1}$  - siła ciężkości magnesu 1, 

${\overrightarrow{F}}_{c.2}$  - siła ciężkości magnesu 2, 

${\overrightarrow{F}}_{c.3}$  - siła ciężkości magnesu 3, 

${\overrightarrow{F}}_{1.2}$  - siła magnetyczna działająca na magnes 1 pochodząca od magnesu 2, 

${\overrightarrow{F}}_{2.1}$  - siła magnetyczna działająca na magnes 2 pochodząca od magnesu 1, 

${\overrightarrow{F}}_{2.3}$  - siła magnetyczna działająca na magnes 2 pochodząca od magnesu 3, 

${\overrightarrow{F}}_{3.2}$  - siła magnetyczna działająca na magnes 3 pochodząca od magnesu 2.

Uwaga! Na rysunku nie zaznaczono siły nacisku magnesu 3 na podłoże. Wynika to z tego, że jest to rysunek pomocniczy i chciano przedstawić siły magnetyczne i ich związek z ciężarem magnesów.

Wiemy, że zgodnie z III zasadą dynamiki Newtona:

$F_{1.2}=F_{2.1}$  

$F_{2.3}=F_{3.2}$  

Natomiast zgodnie z I zasadą dynamiki Newtona otrzymamy:

$F_{1.2}=F_{c.1}$  

$F_{2.3}=F_{c.2}+F_{2.1}$  

Zauważmy, że siła odpychania magnesów 2 i 3 będzie wynosiła:

$F_{2.3}=F_{c.2}+F_{2.1}$  

$F_{2.3}=F_{c.2}+F_{1.2}$  

$F_{2.3}=F_{c.2}+F_{c.1}$  

 Odpowiedź: 

Siła odpychania magnesów 2. i 3. jest w przybliżeniu równa sumie ciężarów magnesów 1. i 2.

 

$2.$  

 Uzasadnienie: 

Zauważmy, że na pierwszy magnes siłą o zwrocie w dół jest jedynie siła ciężkości. Natomiast na drugi magnes siły działające o zwrocie w dół to siła ciężkości oraz siła magnetyczna pochodząca od magnesu 1. Oznacza to, że magnes 2 jest bardziej "dopychany" do dołu niż magnes 1 i odległość pomiędzy magnesem 2 i 3 jest mniejsza niż pomiędzy magnesem 1 i 2. 

 Odpowiedź:

Jeśli magnesy są jednakowe, to w rzeczywistości odległości między magnesami 1., a 2. oraz między 2. a 3. są

B. niejednakowe, odległość 1. od 2. jest większa.