سؤال امتحان نهایی فیزیك دانشگاه كپنهاگ

[اسپوتنیک]

سؤال امتحان نهایی فیزیك دانشگاه كپنهاگ



چگونه می‌توان با یك فشارسنج ارتفاع یك آسمان‌خراش را محاسبه كرد؟

پاسخ یك دانشجو :

• یك نخ بلند به گردن فشارسنج می‌بندیم و آن را از سقف ساختمان به سمت زمین می‌فرستیم. طول نخ به اضافه طول فشارسنج برابر ارتفاع آسمان‌خراش خواهد بود.

این پاسخ ابتكاری چنان استاد را خشمگین كرد كه دانشجو را رد كرد.. دانشجو با پافشاری بر اینكه پاسخش درست است به نتیجه امتحان اعتراض كرد. دانشگاه یك داور مستقل را برای تصمیم درباره این موضوع تعیین كرد. داور دانشجو را خواست و به او شش دقیقه وقت داد تا راه حل مسئله را به طور شفاهی بیان كند تا معلوم شود كه با اصول اولیه فیزیك آشنایی دارد. دانشجو پنج دقیقه غرق تفكر ساكت نشست. داور به او یادآوری كرد كه وقتش درحال اتمام است.

دانشجو پاسخ داد كه چندین پاسخ مناسب دارد اما تردید دارد كدام را بگوید. وقتی به او اخطار كردند عجله كند چنین پاسخ داد:

• اول اینكه می‌توان فشارسنج را برد روی سقف آسمان‌خراش، آنرا از لبه ساختمان پائین انداخت و مدت زمان رسیدن آن به زمین را اندازه گرفت. ارتفاع ساختمان مساوی یك دوم g ضربدر t به توان دو خواهد بود. اما بیچاره فشارسنج .

• یا اگر هوا آفتابی باشد می‌توان فشارسنج را عمودی بر زمین گذاشت و طول سایه‌اش را اندازه گرفت. بعد طول سایه آسمان‌خراش را اندازه گرفت و سپس با یك تناسب ساده ارتفاع آسمان‌خراش را بدست آورد .

• اما اگر بخواهیم خیلی علمی باشیم، می‌توان یك تكه نخ كوتاه به فشارسنج بست و آنرا مثل یك پاندول به نوسان درآورد، نخست در سطح زمین وسپس روی سقف آسمان‌خراش. ارتفاع را از اختلاف نیروی جاذبه می‌توان محاسبه كرد : T= 2 pi sqroot (l / g) .

• یا اگر آسمان‌خراش پله اضطراری داشته باشد، می‌توان ارتفاع ساختمان را با بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع كرد.

• البته اگر خیلی گیر و اصولگرا باشید می‌توان از فشارسنج برای اندازه‌گیری فشار هوا در سقف و روی زمین استفاده كرد و اختلاف آن برحسب میلی‌بار را به فوت تبدیل كرد تا ارتفاع ساختمان بدست آید.

• ولی چون همیشه ما را تشویق می‌كنند كه استقلال ذهنی را تمرین كنیم و از روش‌های علمی استفاده كنیم، بدون شك بهترین روش آنست كه در اتاق سرایدار را بزنیم و به او بگوییم: اگر ارتفاع این ساختمان را به من بگویی یك فشارسنج نو و زیبا به تو می‌دهم .

این دانشجو كسی نبود جز نیلز بور ، تنها دانماركی كه موفق شد جایزه نوبل در رشته فیزیك را دریافت كند.