
Kitéríti-e az iránytűt az iránytűre merőleges, az ábrán látható módon elhelyezett vezetékben folyó áram mágneses tere? (A gerjesztett mágneses mező indukciója mellett a Földé elhanyagolható.)
A) Igen, az iránytű a vezeték irányába fordul.
B) Nem, az áram mágneses tere ebben az elrendezésben sosem téríti ki az iránytűt.
C) Az áram irányától függ, hogy az iránytű mozdulatlan marad, vagy 180 fokban elfordul.
A) Igen, az iránytű a vezeték irányába fordul.
B) Nem, az áram mágneses tere ebben az elrendezésben sosem téríti ki az iránytűt.
C) Az áram irányától függ, hogy az iránytű mozdulatlan marad, vagy 180 fokban elfordul.
Meglehetősen problémás példa.
Egyrészt az iránytűk (és általában a mágnesek) északi-déli pólusainak színezésére nincs teljesen egyértelmű szabály/szokás (pláne nehéz a színeket felismerni egy fekete-fehér képen), a feladat pedig nem szól róla, hogy az iránytűnek melyik fele melyik pólus. Ezért nem lehet tudni, hogy az iránytűn melyik az északi pólus. Márpedig ettől is függ, hogy az áram mágneses mezeje majd el akarja-e fordítani vagy sem.
Másik probléma a feladattal, hogy amennyiben az áram által gerjesztett mágneses mező iránya pont ellentétes az iránytű mágneses mezejével, akkor az iránytű egy instabil egyensúlyi helyzetben van, ahol a rá ható forgatónyomaték nulla, viszont ha ebből az instabil helyzetéből egy pici környezeti zavar (az asztal felől az állványon át érkező kis rezgés, vagy egy kis légmozgás) egy kicsikét kitéríti, akkor már hatni fog rá forgatónyomaték, ami aztán egy teljes, 180 fokos átfordítást okoz (a lengések után lecsillapodva). Ilyenkor mi lenne a helyes válasz? Elforgatja vagy sem?
Harmadik probléma, hogy a rajzon szereplő derékszögeket alaposan megnézve, azokból pusztán annyi követlezik, hogy az áramjárta drót az iránytű acéllemezének síkjával párhuzamos síkban van, de hogy mekkora szöget zárnak be egynással, azt nem tudjuk. Viszont az ábra első ránézésre meglehetősen úgy fest, minha az iránytű lemezkéje és a felette futó áramjárta drót egymásra merőlegesek lennének, de ez csak egy "úgy tűnik" érzés. Szerencsétlen diák meg nem tudja, hogy melyik információra építse a válaszát.
Pedagógiai szempontból jó, ha egy feladat nem sablonosan egyértelmű, azaz nemcsak egyetlen dologra kell figyelni, nem egyetlen úton lehet végiggondolni a megoldást, hanem több irányba is el kell töprengeni. Ugyanakkor ebben a feladatban a helyes válaszhoz olyan kérdéseken kell eltöprengeni, amik nem fizika tudást igényelnek, ugyanis nem válaszolhatóak meg a tanagyag alapján. A megválaszolásukhoz leginkább a kitűzők fejébe kellene belelátni:
- Az iránytűnek vajon a sötétebb, festett fele az északi pólus, vagy inkább a világosabb, csillogós?
- Instabil egyensúlyi helyzetben vajon feltételezzünk egy kis kitérítő zavart (gyakorlatias megközelítés), vagy inkább a forgatónyomatékmentes állapotból induljunk ki (elméleti megközelítés)?
- Melyiknek higgyek, hogy a rajzon egymásra merőlegesnek látszik a drót és az iránytű, vagy pedig a berajzolt derékszögeknek, amik szerint nem lehet tudni a két főszereplő bezárt szögét?
A nyitott problémák (amelyeknél nincs egyértelmű megoldás, vagy több megoldás is lehetséges) a tudás elmélyítésére nagyon hasznosak. Azonban az érettségiben (ami normatív, kritériumorientált típusú értékelés) nem való. Ilyen helyzetekben az egyik legfontosabb szempont az egyértelműség.