Barometr Bohra

Historia obliczania wysokości budynku za pomocą barometru przez Nielsa Bohra to miejska legenda . Opisuje inwencję młodego Nielsa, odpowiadając na wypowiedź jednego z jego nauczycieli z fizyki, rozwiązania poprawne technicznie, ale celowo nieistotne.

Ta historia zostałaby faktycznie napisana w Reader's Digest w 1958 roku , az czasem stałaby się rzekomo prawdziwą anegdotą przypisywaną Nielsowi Bohrowi .

Historia

„Otrzymałem telefon od kolegi w sprawie studenta. Uważał, że powinien dać zero w pytaniu z fizyki, podczas gdy uczeń zażądał 20. Nauczyciel i uczeń zgodzili się wybrać bezstronnego arbitra i zostałem wybrany. Przeczytałem pytanie egzaminacyjne:

Pokaż, jak można określić wysokość budynku za pomocą barometru.

Uczeń odpowiedział: Bierzemy barometr na szczyt budynku, przywiązujemy do niego linę, zsuwamy na ziemię, a następnie wyciągamy i mierzymy długość liny. Długość liny określa wysokość budynku.

Uczeń miał rację, ponieważ odpowiedział na pytanie poprawnie i kompletnie. Z drugiej strony nie mogłem się do niego przyczepić: w tym przypadku ukończyłby fizykę, mimo że nie wykazał mi żadnej wiedzy z fizyki. Zaproponowałem, że dam uczniowi kolejną szansę, dając mu sześć minut na odpowiedź na pytanie z ostrzeżeniem, że aby uzyskać odpowiedź, musi wykorzystać swoją wiedzę z zakresu fizyki. Po pięciu minutach nadal nic nie napisał. Zapytałem go, czy chce się poddać, ale odpowiedział, że ma wiele odpowiedzi na ten problem i szuka najlepszego z nich. Przeprosiłem, że mu przerwałem i poprosiłem, żeby kontynuował. W następnej minucie pospieszył mi odpowiedzieć:

- Barometr umieszczamy na wysokości dachu. Pozwalamy mu opadać, mierząc czas opadania stoperem . Następnie korzystając ze wzoru: znajdujemy wysokość budynku. $x = {\ frac {gt ^ {{2}}} {2}}$

W tym momencie zapytałem kolegę, czy chce się poddać. Odpowiedział tak i dał uczniowi prawie 20. Kiedy wyszedłem z jego biura, oddzwoniłem do studenta, ponieważ powiedział, że ma kilka rozwiązań tego problemu.

- Cóż, powiedział, jest kilka sposobów na obliczenie wysokości budynku za pomocą barometru. Na przykład umieszcza się go na zewnątrz, gdy jest słonecznie. Mierzymy wysokość barometru, długość jego cienia oraz długość cienia budynku. Następnie, za pomocą prostego obliczenia proporcji, obliczamy wysokość budynku.

- Dobrze, odpowiedziałem, a inni.

- Jest dość podstawowa metoda, którą docenisz. Wchodzimy na górę z barometrem i jednocześnie zaznaczamy na ścianie długość barometru. Licząc ilość linii otrzymujemy wysokość budynku w długości barometru. To bardzo prosta metoda. Oczywiście, jeśli chcesz bardziej wyrafinowanej metody, możesz zawiesić barometr na linie, wymachiwać nim jak wahadełkiem i określić wartość g na poziomie ulicy i dachu. Z różnicy w g można obliczyć wysokość budynku. W ten sam sposób przywiązujesz go do dużej liny i będąc na dachu spuszczasz go do mniej więcej poziomu ulicy. Kołysa się jak wahadło i oblicza się wysokość budynku począwszy od okresu drgań .

Na koniec podsumowuje:

- Są jeszcze inne sposoby rozwiązania tego problemu. Chyba najlepiej zejść do piwnicy, zapukać do drzwi woźnego i powiedzieć: „Mam dla ciebie wspaniały barometr, jeśli powiesz mi, jak wysoki jest budynek”. "

Następnie zapytałem ucznia, czy zna odpowiedź, której się spodziewałem. Przyznał, że tak, ale miał dość studiów i profesorów, którzy próbowali nauczyć go myślenia. "

Oczekiwaną odpowiedzią jest zmierzenie ciśnienia atmosferycznego na dole budynku i na dachu, a następnie obliczenie jego wysokości z różnicy tych dwóch pomiarów.