問題 3
抵抗率 、長さ 、一様な断面積 の導線を一定温度に保つ。同じ材料、同じ体積のままゆっくり長さ に伸ばし、抵抗率は変わらず断面も一様とする。(a) 初期抵抗を求めよ。(b) 伸長後の断面積と抵抗を求めよ。(c) 抵抗を比較し、断面積が変わる理由を説明せよ。 符号規約は全ての計算で一貫して用い、各量の単位をSI単位系で確認する。各設問は前の設問で得た中間結果を利用するが、物理法則は問題のモデルが成立する区間に限って適用する。最後に初期条件と予想される変化を照合し、可能であれば別の関係式や極限の場合でも検算する。 本問で使う量は設定で定義した記号で表し、各記号が距離・時間・質量・温度・抵抗などどの物理量を表すかを混同しない。数式の各項は同じ次元をもち、得られる結果は運動方向、電流方向、熱の移動方向など、設問で指定した条件に合わなければならない。 数式の変形は各段階で元の定義と照合し、途中の符号や単位を省略せず確認する。
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
極限、与えられた条件、またはエネルギー収支で検算する。結果は物理的に予想される傾向を満たす必要がある。