سؤال امتحان نهايي فيزيك دانشگاه كپنهاگ

[Behzad AZ]

سؤال امتحان نهايي فيزيك دانشگاه كپنهاگ

چگونه مي‌توان با يك فشارسنج ارتفاع يك آسمان‌خراش را محاسبه كرد؟

پاسخ يك دانشجو :

" يك نخ بلند به گردن فشارسنج مي‌بنديم و آن را از سقف ساختمان به سمت زمين مي‌فرستيم. طول نخ به اضافه طول فشارسنج برابر ارتفاع آسمان‌خراش خواهد بود

اين پاسخ ابتكاري چنان استاد را خشمگين كرد كه دانشجو را رد كرد.. دانشجوبا پافشاري بر اينكه پاسخش درست است به نتيجه امتحان اعتراض كرد. دانشگاه يك داور مستقل را براي تصميم درباره اين موضوع تعيين كرد. داور دانشجو راخواست و به او شش دقيقه وقت داد تا راه حل مسئله را به طور شفاهي بيان كند تا معلوم شود كه با اصول اوليه فيزيك آشنايي دارد. دانشجو پنج دقيقهغرق تفكر ساكت نشست. داور به او يادآوري كرد كه وقتش درحال اتمام است.

دانشجو پاسخ داد كه چندين پاسخ مناسب دارد اما ترديد دارد كدام را بگويد.وقتي به او اخطار كردند عجله كند چنين پاسخ داد:

"اول اينكه مي‌توان فشارسنج را برد روي سقف آسمان‌خراش، آنرا از لبهساختمان پائين انداخت و مدت زمان رسيدن آن به زمين را اندازه گرفت.ارتفاع ساختمان مساوي يك دوم g ضربدر t به توان دو خواهد بود. اما بيچاره فشارسنج ."

"يا اگر هوا آفتابي باشد مي‌توان فشارسنج را عمودي بر زمين گذاشت و طول سايه‌اش را اندازه گرفت. بعد طول سايه آسمان‌خراش را اندازه گرفت و سپس با يك تناسب ساده ارتفاع آسمان‌خراش را بدست آورد ."

"اما اگر بخواهيم خيلي علمي باشيم، مي‌توان يك تكه نخ كوتاه به فشارسنجبست و آنرا مثل يك پاندول به نوسان درآورد، نخست در سطح زمين وسپس روي سقف آسمان‌خراش. ارتفاع را از اختلاف نيروي جاذبه مي‌توان محاسبه كرد : T= 2 pi sqroot (l / g) ."

"يا اگر آسمان‌خراش پله اضطراري داشته باشد، مي‌توان ارتفاع ساختمان رابا بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع كرد."

"البته اگر خيلي گير و اصولگرا باشيد مي‌توان از فشارسنج براياندازه‌گيري فشار هوا در سقف و روي زمين استفاده كرد و اختلاف آن برحسب ميلي‌بار را به فوت تبديل كرد تا ارتفاع ساختمان بدست آيد."

"ولي چون هميشه ما را تشويق مي‌كنند كه استقلال ذهني را تمرين كنيم و ازروش‌هاي علمي استفاده كنيم، بدون شك بهترين روش آنست كه در اتاق سرايدار را بزنيم و به او بگوييم: اگر ارتفاع اين ساختمان را به من بگويي يكفشارسنج نو و زيبا به تو مي‌دهم ."

اين دانشجو كسي نبود جز نيلز بور، تنهادانماركي كه موفق شد جايزه نوبل در رشته فيزيك را دريافت كند