چگونه با يك فشار سنج ارتفاع يك آسمان خراش را اندازه بگيريم؟

سوال بالا يكي از سوالات امتحان فيزيك دانشگاه كپنهاگ بود.

يكي از دانشجويان در پاسخ نوشت:"به فشار سنج يك نخ بلند مي بنديم و آن را از بالاي آسمان خراش به پايين مي فرستيم تا سرش به زمين بخورد ارتفاع آسمان خراش برابر طول طناب به اضافه طول فشار سنج خواهد بود"!!

پاسخ بالا به نظر استاد چنان مسخره به نظر آمد كه نمره ي دانشجو را صفر اعلام كرد. ولي دانشجو اصرار داشت كه پاسخ او كاملا صحيح است و درخواست كرد در نمره اش تجديد نظر كنند.چند تن از اسا تيد دانشگاه به عنوان داور تعيين شدند و قرار شد كه تصميم نهايي را بگيرند.

نظر داوران اين بود كه پاسخ دانشجو در واقع درست است ولي نشانگر دانش او نسبت به علم فيزيك نيست.پس دانشجو را احضار كردند  تا درطي ده دقيقه پاسخي ارائه كند كه نشانگر آشنايي او بااصول علم فيزيك است.

دانشجو آرام نشسته بود و همان طوركه  فكر مي كرد چيزهايي را بر روي كاغذ يادداشت مي كرد.پس از ده دقيقه دانشجو گفت چندين روش به ذهنش رسيده ولي نمي تواند تصميم بگيرد كه كدام بهتر است،براي همين همه ي راه حلها را مي گويد تا خودشان تصميم بگيرند.

روش اول اينست كه فشار سنج را از بالاي آسمان خراش رها كنيم مدت زماني را كه طول مي كشد تا به زمين برسد اندازه گيري كنيم ارتفاع آسمان خراش را  مي توان با استفاده مدت زمان و فرمولي كه روي كاغذ شماره ي يك نوشته ام به دست آورد.ولي من خودم اين روش را پيشنهاد نمي كنم چون ممكن است فشار سنج خراب شود!!!

روش دوم اينست كه وقتي خورشيد مي تابد طول فشار سنج را اندازه بگيريم،سپس طول سايه فشار سنج و طول سايه ساختمان را نيز اندازه گرفته با استفاده از يك نسبت هندسي ساده ارتفاع ساختمان رابه دست مي آويم.رابطه ي اين روش رانيز روي كاغذ شماره ي دو نوشته ام.

ولي اگر بخواهيم با روش علمي تري ارتفاع ساختمان را اندازه بگيريم، مي توانيم  يك نخ كوتاه را به انتهاي فشار سنج ببنديم وآن را مانند آونگ ،ابتدا در سطح زمين و سپس در پشت بام آسمان خراش به نوسان در آوريم.سپس ارتفاع آسمان خراش را با استفاده از تفاضل نيروي گرانش دو سطح به دست مي آوريم.من اين رابطه ها كه بسيار طولاني و پيچيده است در كاغذ شماره ي سه نوشته ام.

يك روش جالب ديگر اينست كه اگر آسمان خراش پلكان اضطراري داشته باشد مي توانيم با استفاده از فشار سنج، سطح بيروني آن را علامت گذاري كنيم. وبالا رفته و سپس با استفاده تعداد نشانها و طول فشارسنج ارتفاع ساختمان را  بدست آوريم!!

اما اگر شما تمايل داريد كه حتما از خواص مخصوص فشار سنج براي اندازه گيري ارتفاع استفاده كنيد، ميتوانيد فشار هوا در بالاي ساختمان را اندازه گيري كنيد سپس فشار هوا را سطح زمين اندازه گيري كنيد بعد با استفاده از تفاضل فشارهاي حاصل  ارتفاع ساختمان را به دست بياوريد.

ولي به نظر من بهترين و ساده ترين راه اينست كه به سراغ سرايدار اين آسما ن خراش برويد و به او بگوييد كه اگر ارتفاع آسما ن خراش را به ما بگويد مي تواند صاحب اين فشار سنج خوشگل بشود!!!!!!

دانشجويي كه داستان او را خوانديد نيلز بور فيزيكدان بزرگ و معروف دانماركي بود.