Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы экспериментально изучить зависимость одной физической величины от другой, необходимо использовать метод контролируемых переменных. Согласно этому методу, изменяться должна только та величина, влияние которой мы исследуем, а все остальные параметры системы должны оставаться неизменными.

В данной задаче нам нужно обнаружить зависимость электрического сопротивления $R$ от длины стержня $l$. Вспомним формулу для расчёта сопротивления проводника:
$R = \rho \cdot \frac{l}{S}$,
где $\rho$ — удельное электрическое сопротивление материала, $l$ — длина проводника, $S$ — площадь его поперечного сечения.

Чтобы на опыте увидеть, как именно длина $l$ влияет на сопротивление $R$, мы должны выбрать два стержня, у которых:
1) Материал одинаковый (в условии сказано, что все стержни угольные, значит $\rho_1 = \rho_2$);
2) Площадь поперечного сечения (толщина) одинаковая ($S_1 = S_2$);
3) Длина разная ($l_1 \neq l_2$).

Проанализируем представленные на рисунке пары стержней:
- Стержни А и Б имеют разную толщину (площадь сечения), что не подходит.
- Стержни В и Г также имеют разную толщину, что не подходит.
- Стержни В и Б различаются и по длине, и по толщине, что не позволяет сделать однозначный вывод о влиянии только длины.
- Стержни А и В имеют одинаковую толщину (площадь поперечного сечения), но разную длину (стержень А заметно длиннее стержня В). Эта пара идеально подходит для проведения эксперимента.

Таким образом, для исследования зависимости сопротивления от длины необходимо выбрать пару стержней А и В.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ