https://arca.live/b/physics/90277091?p=1


문제 : 솔레노이드 안에 자석을 왕복운동하게 할 때 생기는 유도기전력을 크게 할 방법을 쓰시오.

원 글의 사진 속 글쓴이의 자녀가 '코일을 촘촘하게 감는다'라고 작성하였고 0점을 받았다.


교사는 '코일을 촘촘하게만 감는다면 부분적으로만 촘촘할 수 있으니 오답. 코일을 많이 감는다가 정답'이라고 하였다.

이 반박에는 세 가지 이유로 문제가 있다고 생각된다.


1. 학생이 제시한 상황을 불리하게 해설했다.

2. '많이 감다'와 '촘촘하게 감다'는 배반사건이 아니다.

3. 문제는 비교군보다 더 큰 유도기전력을 만들어내는 방법에 대해 묻고 있다.

1. 여기에는 코일의 촘촘한 구역이 부분적이라는 상황을 자의적으로 설정했다는 문제가 있다. 코일을 촘촘히 감는다는 것은 당연히 자석 가까이 있는 코일을 촘촘히 하여 자속의 시간변화율을 높힌다는 뜻이지 아무 부분이나 촘촘하게 한다는 것은 다음과 같은 예시도 가능하게 한다.


아래 이미지의 fig. 2에서 코일을 더 많이 감아서 솔레노이드의 길이가 길어졌다고 해서 자석도 그만큼 더 움직이는 것이 아니므로 더 많이 감아 추가된 솔레노이드 부분에 영구자석이 발산하는 보라색의 Magnetic Flux가 도달하지 않아 유도기전력이 증가하지 않을 수 있다. 자석이 똑같은 거리를 왕복한다고 했을 때는 오히려 코일을 촘촘하게 감는 것이 유도기전력을 더 증가시키리라 생각된다.



2. 많이 감았다와 촘촘하게 감았다는 배반사건이 아니다. 예를 들어 모터에 코일을 여러 층 감을 수 있다면 많이 감은 것이 곧 촘촘하게 감은 것이고, 촘촘히 감았다는 것은 단위길이당 감은 수가 많다는 뜻이다. 그리고 현실에서는 코일을 무제한으로 가져다 쓸 수 있는 것도 아니고, 공학적으로는 어느 부품에 코일을 마음대로 쑤셔넣을 수 있는 것도 아니기 때문에, 촘촘히 많이 감아야할 수밖에 없다.



3. '근육을 성장하게 만들 수 있는 방법에 대해 쓰시오.' 라는 문제에 '유산소 운동을 열심히 한다'라고 썼다고 치자.

그런데 '유산소 운동을 너무 열심히 하면 근손실 혹은 근육 융해가 발생할 수 있으니 오답이다. 고중량 저반복의 무산소 운동을 해야 한다'고 할 수 있을까? 저것이 오답이라면 마라톤 선수들은 근육이 성장하지 않는가?


문제는 어떤 방법을 통해 '비교군'보다 더 큰 유도기전력을 생성할 수 있느냐를 묻고 있기 때문에 코일을 '기존보다 더'촘촘하게 감는다는 것은 문제의 여지가 없을 뿐더러 설령 교사의 반박처럼 부분적으로만 촘촘하게 감았더라도 유도기전력이 단 0.1mV만이라도 증가했으면 답으로 인정해야 한다. 


그렇기 때문에 사실 fig.2에서 저렇게 솔레노이드를 연장하면 유도기전력은 조금이나마 상승할 것이다. 하지만 이걸 인정하면 3번 항목을 인정하는 것과 같다.

3줄요약.

위 문제는 어떤 방법이 최고의 방법이냐를 가리는 문제가 아니므로 유도기전력이 0.1V만 올라가도 정답이어야 함. 

또한 '코일을 많이 감는다'와 '코일을 촘촘히 감는다'는 배반사건이 아니므로 오답처리할 수 없음.

저딴 문제에 20점이나 배정한거나 저렇게 억지부리는걸 보니 비슷한 경험에 화나서 좀 과몰입해서 씀.