"จงอธิบายว่าท่านจะใช้บารอมิเตอร์วัดความสูงของตึกระฟ้าได้อย่างไร"
รู้จักกันนะครับ ว่าบารอมิเตอร์นี่ก็คือเครื่องมือวัดความกดอากาศนั่นเอง (อธิบายเพิ่มเติมก็คงต้องบอกว่า อากาศนั้นมันมีน้ำหนักหรือมีแรงกดนั่นเอง และแรงกดของอากาศนั้นเมื่ออยู่ในระดับความสูงที่เปลี่ยนไป ความกดอากาศ ก็เปลี่ยนไปด้วย)
นักศึกษาคนหนึ่งเขียนคำตอบลงไปว่า เอาเชือกยาวๆ ผูกกับบารอมิเตอร์แล้ว
หย่อนลงมาจากยอดตึก แล้วก็เอาความยาวเชือกบวกความสูงบารอมิเตอร์ก็จะได้ความสูงของตึก . . . .
ฟังดูเป็นอย่างไรครับคำตอบนี้ ผมฟังครั้งแรกผมทึ่งในความคิดเค้ามากเลยครับเลยครับ แต่อาจารย์ที่ตรวจข้อสอบไม่นึกอย่างผมด้วยสิ อาจารย์ตัดสินให้นักศึกษาคนนั้นสอบตก นักศึกษาผู้นั้นยืนยันต่ออาจารย์ที่ปรึกษาว่า คำตอบของเขาควรจะถูกต้องอย่างไม่มีข้อโต้แย้ง และคำตอบของเขาก็สามารถพิสูจน์ได้ทางวิทยาศาสตร์ ทางมหาวิทยาลัยจึงตั้งกรรมการชุดหนึ่งมาตัดสินเรื่องนี้ และในที่สุดคณะกรรมการก็มีความเห็นตรงกัน ว่า คำตอบนั้นถูกต้องอย่างแน่นอน แต่เป็นคำตอบที่ไม่แสดงถึงความรู้ความสามารถทางฟิสิกส์ ดังนั้น เพื่อเป็นการแก้ข้อขัดแย้งที่เกิดขึ้น ทางคณะกรรมการจึงให้เรียกนักศึกษาคนนั้นมา แล้วให้สอบข้อสอบ ข้อนั้นอีกครั้งหนึ่งต่อหน้า โดยให้เวลาเพียง 6 นาที เท่ากับเวลาในการสอบข้อสอบเดิม เพื่อหาคำตอบ ที่แสดงให้เห็นถึงความรู้ทางด้านฟิสิกส์
หลังจากผ่านไป 3 นาที นักศึกษาคนนั้นก็ยังนั่งนิ่งอยู่ กรรมการจึงเตือนว่า เวลาผ่านไปครึ่งหนึ่งแล้วจะไม่ตอบหรืออย่างไร นักศึกษาหัวรั้นจึงตอบว่า เขามีคำตอบมากมายที่เกี่ยวกับฟิสิกส์ แต่ไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะใช้คำตอบไหนดี และเมื่อได้รับคำเตือนอีกครั้ง นักศึกษาจึงเขียนคำตอบลงไปดังนี้
ให้เอาบารอมิเตอร์ขึ้นไปบนดาดฟ้าตึกและทิ้งลงมา จับเวลาจนถึงพื้น ความสูงของตึกหาได้จากสูตร H=0.5g*t^2 หรือ ถ้าแดดแรงพอ ให้วัดความสูง บารอมิเตอร์แล้วก็วางบารอมิเตอร์ให้ตั้งฉากพื้น แล้ววัดความยาวของเงาบารอมอเตอร์ จากนั้นก็ วัดความยาวของเงาตึก แล้วคิดด้วยตรีโกณมิติก็จะได้ความสูงของตึกโดยไม่ต้องขึ้นไปบนตึกด้วยซ้ำ หรือ ถ้าเกิดอยากใช้ความสามารถด้านวิทยาศาสตร์มากกว่านี้ ก็เอาเชือกเส้นสั้นๆ มาผูกกะบารอมิเตอร์ แล้วแกว่งเหมือนลูกตุ้ม ตอนแรกก็แกว่งระดับพื้นดิน แล้วก็ไปแกว่งอีกทีบนดาดฟ้า ความสูงของตึกจะหาได้จาก ความแตกต่างของคาบการแกว่ง เนื่องจากความแตกต่างของแรงดึงดูดจากจุดศูนย์กลางของมวล คำนวณจาก T = (2π^2)((l/g)^(-1/2)) ถ้าตึกมีบันไดหนีไฟก็ง่ายๆ ก็เดินขึ้นไปเอาบารอมิเตอร์ทาบแล้วก็ทำเครื่องหมายไปเรื่อยๆ จนถึงยอดตึกนับไว้คูณด้วยความสูงของ บารอมิเตอร์ก็ได้ความสูงตึก แต่ถ้าคุณเป็นคนที่น่าเบื่อและยึดถือตามแบบแผนจำเจซ้ำซาก คุณก็เอา บารอมิเตอร์วัดความดันอากาศที่พื้นและที่ยอดตึก คำนวณความแตกต่างของความดันก็จะได้ความสูง ส่วนวิธีสุดท้ายง่ายและตรงไปตรงมาก็คือ ไปเคาะประตูห้องภารโรง [ไม่มีผ้าเหลืองนะ] แล้วบอกว่า อยากได้บารอมิเตอร์สวยๆ ใหม่เอี่ยมสักอันไหม ช่วยบอกความสูงของตึกให้ผมทีแล้วผมจะยกให้. . . . .
นักศึกษาคนนั้นคือ นีล โบร์ (Niels Henrik David Bohr) ผู้ได้รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ.1922 |
แสดงความคิดเห็น