Pho.rs: Взаимодействие магнитов

Условие

Edu

Очень короткий магнит $A$ массой $m$ подвешен на нити длиной $l= 1~ м$ в горизонтальном положении. Другой такой же магнит $B$ медленно подносят к магниту $A$ таким образом, что оси магнитов всегда находятся на одном и том же горизонтальном уровне (см. рис). Когда расстояние $d$ между магнитами равно $4 ~см$, а магнит $A$ сместился по горизонтали на расстояние $s = 1~ см$, он самостоятельно начинает двигаться в сторону магнита $B$.

a Зависимость силы взаимодействия между магнитами от расстояния определяется выражением $F_м(x)=\pm K/x^n$, причём знак зависит от относительной ориентации полюсов магнитов. Используя данные задачи, найдите значение показателя степени $n$.

b Магнит $B$ помещают на дно стеклянной трубки, расположенной вертикально и запаянной снизу. Сверху в трубку медленно опускают магнит $A$ в такой ориентации, что магниты отталкиваются друг от друга. Внутренний диаметр трубки чуть больше поперечных размеров магнитов и не позволяет им изменять свои ориентации. Найдите расстояние между магнитами в положении равновесия.