Решение во вложении ))))))))))
В этой задаче ВСЕ величины неизвестные, кроме массы Земли:
M₃ = 6*10²⁴ кг
P=F/S => F=pS
ρVg=pS
ρShg=pS
ρhg=p
p=2700 кг/м³*5м*10Н/кг=135000 Па
F=135000Па*0,4=54000Н=54 кН
W=L*I^2/2
W=0,5*4^2/2=8/2=4 Дж
Потому что железо – ферромагнетик.
У каждого атома железа есть электроны, которые вращаются вокруг ядра. Получается, в сердечнике есть миллиарды миллиардов движущихся зарядов. Движущиеся заряды создают магнитное поле. Получается, каждый электрон создаёт крохотное магнитное поле.
До включения электромагнита в сердечнике электроны движутся хаотично – кто куда. Поэтому вклад каждого электрона в общее магнитное поле сердечника может быть направлен куда угодно, и в целом из миллиарда миллардов электронов на каждый электрон найдётся другой, который делает противоположный вклад (создаёт магнитное поле в другую сторону). Поэтому в сумме сердечник практически не намагничен.
После включения электромагнита вокруг и внутри него возникает магнитное поле, которое действует на электроны сердечника – они начинают выстраивать своё движение так, чтобы их вклад был сонаправлен с этим внешним магнитным полем (можно сказать, что магнитные моменты электронов выстраиваются вдоль линий магнитного поля электромагнита). Получается, что электроны начинают создавать магнитное поле как бы в одну сторону, и суммарное магнитное поле (то есть поле сердечника) становится значительным. Так сердечник усиливает магнитное поле катушки с током.
После выключения тока в катушке (выключения электромагнита) пропадает внешнее для сердечника магнитное поле. У многих материалов бы при этом сбилось бы упорядоченное движение электронов (снова бы стали двигаться хаотично), и пропало бы у сердечника собственное магнитное поле.
Но железо не такое! У него сохраняется упорядоченность движения электронов вокруг атомов, и они ещё долго будут создавать сильное магнитное поле. Такие вещества, у которых не сбивается, и называют ферромагнетиками. Они долго ещё остаются намагниченными после исчезновения внешнего магнитного поля.
