توضیح دهیدکه چگونه می توان با استفاده از یک فشار سنج ارتفاع یک آسمان خراش را اندازه گرفت ؟
سوال بالا یکی از سوالات امتحان فیزیک در دانشگاه کپنهاگ بود.
یکی از دانشجویان چنین پاسخ داد:
«به فشارسنج یک نخ بلند می بندیم سپس فشار سنج را از بالای آسمان خراش طوری آویزان می کنیم که سرش به زمین بخورد ارتفاع ساختمان مورد نظر برابر با طول نخ به اضافه فشارسنج خواهد بود.»
پاسخ بالا چنان مسخره به نظر می آید که مصحح بدون تامل دانشجو را مردود ا علام کرد.ولی دانشجو اصرار داشت که پاسخ دوکاملاً درست است ودر خواست تجدید نظر درنمره خود کرد.یکی از اساتید دانشگاه به عنوان قاضی تعیین شده وقرار شد.
وقرار شد که تصمیم نهایی را بگیرد. نظر قاضی این بود که پاسخ دانشجو در واقع درست است .ولی نشانگر هیچ گونه دانشی نسبت به علم فیزیک نیست. سپس تصمیم گرفته شد که دانشجو احضار شود ودر فرصتی 6 دقیقه ای پاسخی شفاهی ارائه دهد که نشانگر حداقل آشنایی او با اصول علم فیزیک باشد.
دانشجو در5 دقیقه اول ساکت نشسته بود وفکر می کرد .قاضی به او یاد آوری کرد که زمان تعیین شده در حال اتمام است .دانشجو گفت: که چندین روش به ذهنش رسیده است.ولی نمی تواند تصمیم گیری کند که کدام یک بهترین می باشد.
قاضی به او گفت : که عجله کند ودانشجوپاسخ داد:«روش اول این است که فشار سنج را ازبالای آسمان خراش رها کنیم ومدت زمانیکه طول می کشد به زمین برسد را اندازه گیری کنیم.ارتفاع ساختمان را می توان با استفاده از این مدت زمان وفرمولی که روی کاغذ نوشته ا م محاسبه کرد» دانشجو بلا فاصله افزود:« ولی من این روش را پیشنهاد نمی کنم چون ممکن است فشار سنج خراب شود».
روش دیگر این است که اگر خورشید می تابد طول فشار سنج را اندازه بگیریم سپس طول سایه ی فشار سنج را اندازه بگیریم وآنگاه طول سایه ساختمان را اندازه بگیریم با استفاده ازنتایج و یک نسبت هندسی ساده می توان ارتفاع ساختمان را اندازه گیری کرد. رابطه های ا ین روش را نیز روی کاغذ نوشته ام.
ولی اگر بخواهیم باروشی علمی تر ارتفاع ساختمان اندازه بگیریم می توانیم یک ریسمان کوتاه را به انتهای فشار سنج ببندیم وآنرا مانند آونگ ابتدادرسطح زمین وسپس درپشت بام آسمان خراش به نوسان در می آوریم من رابطه های مربوط به این روش را که بسیارطولانی وپچیده می باشند.دراین کاغذ نوشته ام.
آها! یک روش دیگر که چندان هم بد نیست :اگر آسمان خراش پله اضطرای داشته باشد می توانیم با استفاده از فشار سنج سطح بیرونی آن را علامت گذاری کرده وبالا برویم سپس با استفاده از تعداد نشان ها وطول فشار سنج ارتفاع ساختمان را به دست بیاوریم.ولی اگر شما خیلی سر سختانه دوست داشته باشید که ازخواص مخصوص فشار سنج برای اندازه گیری ارتفاع استفاده کنید می توانید فشار هوا را در بالای ساختمان اندازه گیری کنید. وسپس فشار هوا درسطح زمین را اندازه گیری کنید.سپس با استفاده از تفاضل فشارهای حاصل ارتفاع ساختمان را به دست آورید.ولی بدون شک بهترین راه این می باشد که درخانه ی سرایدار آسمان خراش را بزنیم، وبه او بگوییم که اگر دوست دارد صاحب زمین این فشار مبنع خوشگل بشود.می توان ارتفاع آسمان خراش را به ما بگویدتا فشار سنج را به اوبدهیم.
دانشجوی که داستان اورا خواندید «نیلزبور»فیزیکدان دانمارکی بود.
