فشار سنج و ارتفاع يک ساختمان

[رزیتا]

فشار سنج و ارتفاع يک ساختمان

عنوان : فشار سنج و ارتفاع يک ساختمان دانشجويي سر امتحان فيزيک به سوال زير برخورد کرد:


"چگونه مي توان با استفاده از يک فشارسنج ارتفاع يک ساختمان را حساب کرد"؟
او جواب زير را براي اين سوال نوشت:
"يک فشار سنج (ترجيحا خراب) را از بالاي ساختمان به پايين مي اندازيم و زمان رسيدن آن را به زمين محاسبه مي کنيم ( t ) . با استفاده از فرمول h=1/2 at^2 + V0 t
و قرار دادن a=g=9.8 و V0=0 مي توان ارتفاع ساختمان ( h ) را با دقت خوبي حساب کرد". وي در ادامه نحوه اندازه گيري دقيق زمان و جزئيات ديگر را توضيح داد.
استاد درس که انتظار چنين جوابي را نداشت مساله را با همکارانش در ميان گذاشت. تصميم بر اين شد که طي يک امتحان شفاهي از دانشجو بخواهند که جواب درست سوال را پيدا کند.
دانشجو 15 دقيقه وقت داشت تا به سوال جواب دهد. او با عصبانيت کاغذ و قلمي برداشت و شروع به نوشتن کرد و توضيح داد که به دليل جوابهاي متفاوتي که در ذهن دارد بايد به نحوي آنها را مرتب کند و بدون اينکه حرف ديگري بزند 10 دقيقه تمام نوشت و بعد نوشته هايش را تحويل داد و رفت. پاسخ او چنين بود:

1- جوابي که شما مي خواهيد اين است که فشارهوا را در پايين و بالاي ساختمان حساب کرده، از روي اختلاف فشار در واحد طول ارتفاع ساختمان را حساب کنبم، ولي دقت اين روش بسيار پايين است و روشي که در امتحان نوشتم و روشهاي ديگري که در ادامه مي آيند، دقيق تر هستند.

2- فشارسنج را با طنابي از بالاي ساختمان به پايين آويزان مي کنيم تا نزديک سطح زمين برسد. اگر آنرا مانند يک پاندول با دامنه کم به نوسان درآوريم با محاسبه پريود نوسان پاندول مي توان فاصله بام ساختمان تا مرکز ثقل فشارسنج را حساب کرد.

3- فشارسنج را مانند روش قبل از بالاي ساختمان آويزان مي کنيم تا به سطح زمين مماس شود. با متر کردن طناب مصرفي مي توان ارتفاع ساختمان را محاسبه نمود.

4- در يک روز آفتابي فشارسنج را روي زمين مي گذاريم. با اندازه گيري طول سايه فشارسنج و سايه ساختمان و با معلوم بودن ارتفاع فشارسنج، جواب مساله با يک تناسب ساده حل مي شود.

5- طول فشارسنج را با خط کش اندازه مي گيريم و بعد ساختمان را با همان فشارسنج متر مي کنيم.

6- يک ستون آب به ارتفاع ساختمان درست مي کنيم و فشار آب موجود در عمق انتهايي ستون را اندازه مي گيريم. محاسبات بعدي بديهي هستند.

7- فشارسنج را مي فروشيم و با مقداري از پول بدست آمده، يک متر به اندازه کافي بلند مي خريم.

8- ولي بهترين روشي که پيشنهاد مي کنيم اين است که به سرايداري ساختمان مراجعه کنيد و از او بخواهيد در ازاي گرفتن يک فشارسنج نو، ارتفاع ساختمان را به شما بگويد.

نتيجه اخلاقي: دانشجو نمره سوال را گرفت.
نتيجه منطقي: سعي کنيد همان جوابي را که از شما مي خواهند بنويسيد، چون ممکن است به اندازه اين دوستمان خوش شانس نباشيد!