Задание №5 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы экспериментально исследовать зависимость одной физической величины от другой, необходимо использовать метод контролируемых переменных. Согласно этому методу, все параметры системы, кроме исследуемого, 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 и разную длину. Не подходит.
- Стержни Б и В имеют разную толщину и разную длину. Не подходит.
- Стержни В и Г имеют разную толщину при одинаковой длине (это подошло бы для исследования зависимости от площади сечения). Не подходит.
- Стержни Б и Г имеют одинаковую толщину (диаметр), но разную длину (стержень Б заметно длиннее стержня Г). Это именно то, что требуется для эксперимента.

Таким образом, для обнаружения зависимости сопротивления от длины необходимо выбрать пару стержней Б и Г.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ