Bohr barométere

A történelem kiszámításakor a magassága egy épület egy barométer által Niels Bohr egy városi legenda . Leírja a fiatal Niels ötletességét, hogy válaszoljon az egyik tanára által benyújtott fizikai kijelentésre, technikailag helyes megoldásokkal, de szándékosan lényegtelen.

Ez a történet is volna, írták Reader s Digest a 1958 , és idővel a történet volna alakítani egy állítólag igazi anekdota tulajdonított Niels Bohr .

A történet

„Hívást kaptam egy kollégámtól egy hallgatóval kapcsolatban. Úgy érezte, nullát kell adnia neki egy fizikai kérdésben, míg a hallgató 20-at követelt. A professzor és a hallgató megállapodtak abban, hogy pártatlan választott bírót választanak, és engem választottak. Elolvastam a vizsgakérdést:

Mutassa meg, hogyan lehet barométer segítségével meghatározni az épület magasságát.

A hallgató így válaszolt: Felvesszük az épület tetején lévő barométert, kötelet kötünk rá, csúsztatjuk a földre, majd felhúzzuk és megmérjük a kötél hosszát. A kötél hossza adja meg az épület magasságát.

A hallgatónak igaza volt, mivel helyesen és teljesen megválaszolta a kérdést. Másrészt nem tehettem rá a pontjait: ebben az esetben végzett volna a fizikán, annak ellenére, hogy nem mutatott nekem semmilyen fizikai tudást. Felajánlottam, hogy adok még egy esélyt a hallgatónak azzal, hogy hat percet adok neki, hogy válaszoljon a kérdésre azzal a figyelmeztetéssel, hogy a válaszhoz a fizika tudását kell felhasználnia. Öt perc elteltével még mindig nem írt semmit. Megkérdeztem tőle, hogy nem akarja-e feladni, de azt válaszolta, hogy sok válasza van erre a problémára, és hogy a legjobbakat keresi. Elnézést kértem, hogy félbeszakítottam, és megkértem, hogy folytassa. A következő percben sietett válaszolni nekem:

- Helyezze a barométert a tető magasságába. Hagyjuk elesni, ha stopperrel mérjük az esési idejét . Ezután a következő képlet segítségével megkeressük az épület magasságát. $x = {\ frac {gt ^ {{2}}} {2}}$

Ekkor megkérdeztem kollégámat, nem akar-e lemondani. Igennel válaszolt, majdnem 20-at adott a hallgatónak. Amikor elhagytam az irodáját, visszahívtam a hallgatót, mert azt mondta, hogy több megoldása van erre a problémára.

- Nos, azt mondta, többféleképpen lehet kiszámítani az épület magasságát barométerrel. Például kint helyezzük, ha napsütés van. Megmérjük a barométer magasságát, árnyékának és az épület árnyékának hosszát. Ezután az arány egyszerű kiszámításával megkeressük az épület magasságát.

- Jó, válaszoltam, és a többiek is.

- Van egy elég alap módszer, amelyet értékelni fog. Barométerrel felmegyünk az emeletre, és ezzel egyidejűleg a falon kijelöljük a barométer hosszát. A vonalak számának megszámlálásával megadjuk az épület magasságát barométer hosszban. Ez egy nagyon egyszerű módszer. Természetesen, ha kifinomultabb módszert szeretne, akkor felakaszthatja a barométert egy kötélre, lengetheti, mint egy inga, és meghatározhatja a g értékét utcaszinten és tetőszinten. A g különbségből kiszámítható az épület magassága. Ugyanígy kötöz egy nagy kötélhez, és a tetőn lévén kb. Utcaszinten engedi le. Lendítjük, mint egy inga, és kiszámoljuk az épület magasságát a rezgések periódusából .

Végül arra a következtetésre jut:

- A probléma megoldására még mindig léteznek más módszerek. Valószínűleg a legjobb az, ha elmegy az alagsorba, bekopog a portás ajtaján, és azt mondja: "Van egy remek barométer számomra, ha megmondja, milyen magas az épület." "

Ezután megkérdeztem a hallgatót, tudta-e a választ, amire számítottam. Elismerte, hogy megtette, de elege van az egyetemből és a professzorokból, akik megpróbálják megtanítani gondolkodásra. "

A várható válasz az, hogy megmérjük a légköri nyomást az épület alján és a tetőn, majd kiszámoljuk a magasságát e két mérés különbségéből.