Feladat: 4392. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Cseke Zsombor ,  Seres Imre ,  Tilk Bence 
Füzet: 2012/április, 241. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Örvényáram
Hivatkozás(ok):Feladatok: 2011/december: 4392. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

 
Megoldás. A csőben mozgó mágnes időben változó mágneses tere a rézcsőben elektromos teret, az pedig örvényáramokat hoz létre. Az örvényáramok mágneses tere fékezi a mágnes esését (Lenz-törvény), ennek hatására a mágnes mozgása igen hamar egyenletessé válik. A rézcső tehát ‐ a mágneses mezők közvetítésével ‐ éppen akkora erőt fejt ki a mágnesre, mint amekkora a mágnesre ható nehézségi erő.
A hatás‐ellenhatás törvénye szerint amekkora erővel hat a rézcső a mágnesre (felfelé), ugyanakkora nagyságú, lefelé mutató erőt fejt ki a mágnes a rézcsőre. Az erőmérő tehát nagyobb értéket mutat, mint a rézcső súlya. A többleterő (amikor a mágnes mozgása már egyenletes) éppen akkora, mint ha a mágnest mereven hozzáerősítettük volna a rézcsőhöz.
Amikor a mágnes még a cső felső, vagy már az alsó végének közelében mozog, a mágneses fékezőerő kisebb, mint a mágnesre ható nehézségi erő (hiszen a mágnes ilyenkor lefelé gyorsul). Az erőmérő jelzése ilyenkor ‐ ha követni tudná az erők gyors változást ‐ csak kicsit térne el az eredeti értéktől, s amikor a mágnes elhagyja a csövet, az eltérés ‐  természetesen ‐ nullává válik.