Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками. Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет. Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.
У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.
Дано:
N = 6 кВт = 6 · 10³ Bт
m = 6 T = 6 · 10³ кг
h = 8 m; n = 80 %
t = ?
Общая совершенная краном работа
A общ. = N · t,
где t — время подъема груза. Полезная работа крана — это
А пол. = mgh
где m — масса поднятого груза на высоту h. КПД крана дается
формулой
A пол.
n = · 100%
А общ.
Подставим в это выражение значения работ:
mgh
n = · 100%
Nt
Отсюда находим время подъема груза:
mgh 6 · 10³ кг · 9,8 м/с² · 8 м
t = · 100% = · 100% = 98 c = 1 минута 38 сек.
Nt 6 · 10³ Вт · 80%
