Краткий ответ: тележка с наковальней придёт в движение только в случае а) — она начнёт двигаться навстречу тележке с магнитом.
Дано
- случай а): наковальня и магнит находятся на разных тележках;
- случай б): наковальня и магнит находятся на одной тележке;
- тележки первоначально покоятся;
- сопротивлением движению пренебрегаем.
СИ: числовых данных нет, поэтому переводить величины в СИ не требуется.
Решение
Случай а)
Магнит притягивает стальную наковальню. На тележку с наковальней действует сила со стороны магнита:
\[ F_{\text{маг}} \ne 0. \]
Эта сила является внешней для системы «тележка с наковальней», поэтому тележка получает ускорение:
\[ a=\frac{F_{\text{маг}}}{m_{\text{тележки с наковальней}}}\ne 0. \]
Следовательно, тележка с наковальней начнёт двигаться к магниту.
Случай б)
Магнит и наковальня находятся на одной тележке. Силы их взаимодействия являются внутренними для системы:
\[ \vec F_{\text{магнита на наковальню}} = -\vec F_{\text{наковальни на магнит}}. \]
Эти силы равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому их равнодействующая равна нулю:
\[ \sum \vec F_{\text{внешних}}=0. \]
Тележка как целая система не получает ускорения и не начинает двигаться.
Ответ
\[ \boxed{\text{Тележка с наковальней придёт в движение в случае а).}} \]
В случае б) магнит и наковальня находятся на одной тележке, поэтому силы их взаимодействия внутренние и тележка не движется как целое.
