اندازه گیری ارتفاع بافشارسنج

[naderloo]

[align=justify]چگونه مي‌توان با يك فشارسنج ارتفاع يك آسمان‌خراش را محاسبه كرد؟اندازه گيري ارتفاع يك آسمان‌خراش با فشارسنج
سؤال امتحان فيزيك دانشگاه كپنهاگ
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.. دانشجو با 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 را خواست 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 دقيقه غرق 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 لبه ساختمان 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 فشارسنج بست 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 را با بارومتر اندازه زد و بعد آنها را با هم جمع كرد."

"البته اگر خيلي گير و اصولگرا باشيد مي‌توان از فشارسنج براي اندازه‌گيري 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 از روش‌هاي 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 يك فشارسنج نو و زيبا به تو مي‌دهم ."

اين دانشجو كسي نبود جز نيلز بور، تنها دانماركي كه موفق شد جايزه نوبل در رشته فيزيك را دريافت كند. [/align]