Как измерить высоту башни с помощью барометра

«Барометр — это прибор, с помощью которого в конце 20 века измеряли высоту башен.»
(Мировая Энциклопедия, 2495 год)
Сэр Эрнест Резерфорд, президент Королевской Академии и лауреат Нобелевской премии по физике, рассказывал следующую историю, служащую великолепным примером того, что не всегда просто дать единственно правильный ответ на вопрос.
Некоторое время назад коллега обратился ко мне за помошью. Он собирался поставить самую низкую оценку по физике одному из своих студентов, в то время как этот студент утверждал, что заслуживает высшего балла. Оба, преподаватель и студент согласились положиться на суждение третьего лица, незаинтересованного арбитра; выбор пал на меня.
Экзаменационный вопрос гласил: «Объясните, каким образом можно измерить высоту здания с помощью барометра». Ответ студента был таким: «Нужно подняться с барометром на крышу здания, спустить барометр вниз на длинной веревке, а затем втянуть его обратно и измерить длину веревки, которая и покажет точную высоту здания».

2)/2, вычислите высоту здания».
Тут я спросил моего коллегу, преподавателя, доволен ли он этим ответом. Тот, наконец, сдался, признав ответ удовлетворительным. Однако студент упоминал, что знает несколько ответов, и я попросил его открыть их нам.
«Есть несколько способов измерить высоту здания с помощью барометра», начал студент. «Например, можно выйти на улицу в солнечный день и измерить высоту барометра и его тени, а также измерить длину тени здания. Затем, решив несложную пропорцию, определить высоту самого здания.»
«Неплохо», сказал я. «Есть и другие способы?»
«Да. Есть очень простой способ, который, уверен, вам понравится. Вы берете барометр в руки и поднимаетесь по лестнице, прикладывая барометр к стене и делая отметки. Сосчитав количество этих отметок и умножив его на размер барометра, вы получите высоту здания. Вполне очевидный метод.»
«Если вы хотите более сложный способ», продолжал он, «то привяжите к барометру шнурок и, раскачивая его, как маятник, определите величину гравитации у основания здания и на его крыше. Из разницы между этими величинами, в принципе, можно вычислить высоту здания. В этом же случае, привязав к барометру шнурок, вы можете подняться в вашим маятником на крышу и, раскачивая его, вычислить высоту здания по периоду прецессии.»
«Наконец», заключил он, «среди множества прочих способов решения проблемы лучшим, пожалуй, является такой: возьмите барометр с собой, найдите управляющего зданием и скажите ему: «Господин управляющий, у меня есть замечательный барометр. Он ваш, если вы скажете мне высоту этого здания».
Тут я спросил студента — неужели он действительно не знал общепринятого решения этой задачи. Он признался, что знал, но сказал при этом, что сыт по горло школой и колледжем, где учителя навязывают ученикам свой способ мышления.
Студентом этим был Нильс Бор (1885–1962), датский физик, лауреат Нобелевской премии 1922 г.
Вот возможные решения этой задачи, предложенные им:
1. Измерить время падения барометра с вершины башни. Высота башни однозначно рассчитывается через время и ускорение свободного падения. Данное решение является наиболее традиционным и потому наименее интересным.
2. С помощью барометра, находящегося на одном уровне с основанием башни, пустить солнечный зайчик в глаз наблюдателя, находящегося на ее вершине. Высота башни рассчитывается исходя из угла возвышения солнца над горизонтом, угла наклона барометра и расстояния от барометра до башни.
3. Измерить время всплывания барометра со дна заполненной водой башни. Скорость всплывания барометра измерить в ближайшем бассейне или ведре. В случае, если барометр тяжелее воды, привязать к нему воздушный шарик.
4. Положить барометр на башню. Измерить величину деформации сжатия башни. Высота башни находится через закон Гука.
5. Насыпать кучу барометров такой же высоты, что и башня. Высота башни рассчитывается через диаметр основания кучи и коэффициент осыпания барометров, который можно вычислить, например, с помощью меньшей кучи.
6. Закрепить барометр на вершине башни. Послать кого-нибудь наверх снять показания с барометра. Высота башни рассчитывается исходя из скорости передвижения посланного человека и времени его отсутствия.
7. Натереть барометром шерсть на вершине и у основания башни. Измерить силу взаимного отталкивания вершины и основания. Она будет обратно пропорциональна высоте башни.
8. Вывести башню и барометр в открытый космос. Установить их неподвижно друг относительно друга на фиксированном расстоянии. Измерить время падения барометра на башню. Высота башни находится через массу барометра, время падения, диаметр и плотность башни.
9. Положить башню на землю. Перекатывать барометр от вершины к основанию, считая число оборотов. (Способ, ставший популярным в России под кодовым названием «имени 38 попугаев»).
10. Закопать башню в землю. Вынуть башню. Полученную яму заполнить барометрами. Зная диаметр башни и количество барометров, приходящееся на единицу объема, рассчитать высоту башни.
11. Измерить вес барометра на поверхности и на дне ямы, полученной в предыдущем опыте. Разность значений однозначно определит высоту башни.
12. Наклонить башню. Привязать к барометру длинную веревку и спустить его до поверхности земли. Рассчитать высоту башни по расстоянию от места касания барометром земли до башни и углу между башней и веревкой.
13. Поставить башню на барометр, измерить величину деформации барометра. Для расчета высоты башни необходимо также знать ее массу и диаметр.
14. Взять один атом барометра. Положить его на вершину башни. Измерить вероятность нахождения электронов данного атома у подножия башни. Она однозначно определит высоту башни.
15. Продать барометр на рынке. На вырученные деньги купить бутылку виски, с помощью которой узнать у архитектора высоту башни.
16. Нагреть воздух в башне до определенной температуры, предварительно ее загерметизировав. Проделать в башне дырочку, около которой закрепить на пружине барометр. Построить график зависимости натяжения пружины от времени. Проинтегрировать график и, зная диаметр отверстия, найти количество воздуха, вышедшее из башни вследствие теплового расширения. Эта величина будет прямо пропорциональна объему башни. Зная объем и диаметр башни, элементарно находим ее высоту.

17. Измерить с помощью барометра высоту половины башни. Высоту башни вычислить, умножив полученное значение на 2.
18. Привязать к барометру веревку длиной с башню. Использовать полученную конструкцию вместо маятника. Период колебаний этого маятника однозначно определит высоту башни.
19. Выкачать из башни воздух. Закачать его туда снова в строго фиксированном количестве. Измерить барометром давление (!) внутри башни. Оно будет обратно пропорционально объему башни. А по объему высоту мы уже находили.
20. Соединить башню и барометр в электрическую цепь сначала последовательно, а потом параллельно. Зная напряжение, сопротивление барометра, удельное сопротивление башни и измерив в обоих случаях силу тока, рассчитать высоту башни.
21. Положить башню на две опоры. Посередине подвесить барометр. Высота (или в данном случае длина) башни определяется по величине изгиба, возникшего под действием веса барометра.
22. Уравновесить башню и барометр на рычаге. Зная плотность и диаметр башни, плечи рычага и массу барометра, рассчитать высоту башни.
23. Измерить разность потенциальных энергий барометра на вершине и у основания башни. Она будет прямо пропорциональна высоте башни.
24. Посадить внутри башни дерево. Вынуть из корпуса барометра ненужные детали и использовать полученный сосуд для полива дерева. Когда дерево дорастет до вершины башни, спилить его и сжечь. По количеству выделившейся энергии определить высоту башни.
25. Поместить барометр в произвольной точке пространства. Измерить расстояние между барометром и вершиной и между барометром и основанием башни, а также угол между направлением от барометра на вершину и основание. Высоту башни рассчитать по теореме косинусов.
—-
Бор, Нильс Хенрик Давид. Цитаты (из Викицитатника)
* Ваша теория безумна, но недостаточно безумна, чтобы быть истинной.
(Сказано Вольфгангу Паули касательно электронного спина. )
* Если квантовая теория не потрясла тебя — ты её ещё не понял.
* Каждое предложение, произносимое мной, должно рассматриваться не как утверждение, а как вопрос.
* Как замечательно, что мы столкнулись с парадоксом. Теперь у нас есть надежда на продвижение!
* Никогда не выражайся чётче, чем способен мыслить.
* Ничто не существует пока оно не измерянно.
* Нет, но мне сказали, что это работает даже если вы не верите в это.
(Когда его спрашивали действительно ли он верит, что подкова над его дверью приносит удачу.)
* Обратным к верному утверждению является ложное утверждение. Однако обратным великой истины может оказаться другая великая истина.
* Очень трудно сделать точный прогноз, особенно о будущем.
* Правду дополняет ясность.
* Перестань указывать Богу, что делать.
(Ответ на известное изречение Эйнштейна: „Бог не играет в кости“. При цитировании иногда добавляют: „…с его костями“)
* Эксперт — это человек, который совершил все возможные ошибки в некотором узком поле.
* Наш язык напоминает мне это мытье посуды. У нас грязная вода и грязные полотенца, и тем не менее мы хотим сделать тарелки и стаканы чистыми. Точно так же и с языком. Мы работаем с неясными понятиями, оперируем логикой, пределы применения которой неизвестны, и при всем при том мы еще хотим внести какую-то ясность в наше понимание природы.

Источник:

Как измерить высоту башни с помощью барометра

Главная » Курилка. Всё и обо всём что душе угодно. » Как измерить высоту башни с помощью барометра

в Избранноев Избранномиз Избранного 0

В данной работе представлен ряд решений всемирно известной задачи об измерении высоты башни с помощью барометра. Авторы считают своим долгом предупредить читателей, что не все из того, что здесь напечатано, придумано ими самими. Часть материалов была выловлена из компьютерных сетей. Для получения наибольшего удовольствия от прочтения этой работы необходимо предварительно изучить физику в объеме средней школы.

Башня и барометр

«Барометр — это прибор, с помощью
которого в конце 20 века измеряли
высоту башен.»
(Мировая Энциклопедия, 2495 год)

 

1. Измерить время падения барометра с вершины башни. Высота башни однозначно рассчитывается через время и ускорение свободного падения. Данное решение является наиболее традиционным и потому наименее интересным.
2. С помощью барометра, находящегося на одном уровне с основанием башни, пустить солнечный зайчик в глаз наблюдателя, находящегося на ее вершине. Высота башни рассчитывается исходя из угла возвышения солнца над горизонтом, угла наклона барометра и расстояния от барометра до башни.
3. Измерить время всплывания барометра со дна заполненной водой башни. Скорость всплывания барометра измерить в ближайшем бассейне или ведре. В случае, если барометр тяжелее воды, привязать к нему воздушный шарик.
4. Положить барометр на башню. Измерить величину деформации сжатия башни. Высота башни находится через закон Гука.
5. Насыпать кучу барометров такой же высоты, что и башня. Высота башни рассчитывается через диаметр основания кучи и коэффициент осыпания барометров, который можно вычислить, например, с помощью меньшей кучи.
6. Закрепить барометр на вершине башни. Послать кого-нибудь наверх снять показания с барометра. Высота башни рассчитывается исходя из скорости передвижения посланного человека и времени его отсутствия.
7. Hатереть барометром шерсть на вершине и у основания башни. Измерить силу взаимного отталкивания вершины и основания. Она будет обратно пропорциональна высоте башни.
8. Вывести башню и барометр в открытый космос. Установить их неподвижно друг относительно друга на фиксированном расстоянии. Измерить время падения барометра на башню. Высота башни находится через массу барометра, время падения, диаметр и плотность башни.
9. Положить башню на землю. Перекатывать барометр от вершины к основанию, считая число оборотов. (Способ имени 38 попугаев)
10. Закопать башню в землю. Вынуть башню. Полученную яму заполнить барометрами. Зная диаметр башни и количество барометров, приходящееся на единицу объема, рассчитать высоту башни.
11. Измерить вес барометра на поверхности и на дне ямы, полученной в предыдущем опыте. Разность значений однозначно определит высоту башни.
12. Наклонить башню. Привязать к барометру длинную веревку и спустить его до поверхности земли. Рассчитать высоту башни по расстоянию от места касания барометром земли до башни и углу между башней и веревкой.
13. Поставить башню на барометр, измерить величину деформации барометра. Для расчета высоты башни необходимо также знать ее массу и диаметр.
14. Взять один атом барометра. Положить его на вершину башни. Измерить вероятность нахождения электронов данного атома у подножия башни. Она однозначно определит высоту башни.
15. Продать барометр на рынке. На вырученные деньги купить бутылку водки, с помощью которой узнать у архитектора высоту башни.
16. Нагреть воздух в башне до определенной температуры, предварительно ее загерметизировав. Проделать в башне дырочку, около которой закрепить на пружине барометр. Построить график зависимости натяжения пружины от времени. Проинтегрировать график и, зная диаметр отверстия, найти количество воздуха, вышедшее из башни вследствие теплового расширения. Эта величина будет прямо пропорциональна объему башни. Зная объем и диаметр башни, элементарно находим ее высоту.
17. Измерить с помощью барометра высоту половины башни. Высоту башни вычислить, умножив полученное значение на 2.
18. Привязать к барометру веревку длиной с башню. Использовать полученную конструкцию вместо маятника. Период колебаний этого маятника однозначно определит высоту башни.
19. Выкачать из башни воздух. Закачать его туда снова в строго фиксированном количестве. Измерить барометром давление(!) внутри башни. Оно будет обратно пропорционально объему башни. А по объему высоту мы уже находили.
20. Соединить башню и барометр в электрическую цепь сначала последовательно, а потом параллельно. Зная напряжение, сопротивление барометра, удельное сопротивление башни и измерив в обоих случаях силу тока, рассчитать высоту башни.
21. Положить башню на две опоры. Посередине подвесить барометр. Высота (или в данном случае длина) башни определяется по величине изгиба, возникшего под действием веса барометра.
22. Уравновесить башню и барометр на рычаге. Зная плотность и диаметр башни, плечи рычага и массу барометра, рассчитать высоту башни.
23. Измерить разность потенциальных энергий барометра на вершине и у основания башни. Она будет прямо пропорциональна высоте башни.
24. Посадить внутри башни дерево. Вынуть из корпуса барометра ненужные детали и использовать полученный сосуд для полива дерева. Когда дерево дорастет до вершины башни, спилить его и сжечь. По количеству выделившейся энергии определить высоту башни.
25. Поместить барометр в произвольной точке пространства. Измерить расстояние между барометром и вершиной и между барометром и основанием башни,а также угол между направлением от барометра на вершину и основание. Высоту башни рассчитать по теореме косинусов.

© затерян во времени

источник: http://golovolomka.hobby.ru/humour/tower.shtml

Как измерить высоту дома или башни с помощью барометра? — Спрашивалка

Как измерить высоту дома или башни с помощью барометра? — Спрашивалка

НМ

Наталья Метальникова

• помощь
• высота
• башня

Be

Здравствуйте!
Ваша задача решается по упрощённой барической формуле Бабине:
dН = 16000 (1 + 0,00366 х Тср) х ((Рн — Рв) /(Рн + Рв) )
Где
dН разность высот слоя (м)
Тср — средняя температура (град, С) воздуха в слое
Рн — атмосферное давление (гПа) измеренное на нижнем уровне слоя
Рв — давление (гПа) измеренное на верхнем уровне слоя
Для решения Вашей задачи нужно с максимально возможно высокой точностью измерить атмосферное давление, например с помощью анероида с точностью до 0,1 гПа (мм) , см. об анероиде:
http://otvet.mail.ru/question/34887137
При этом нужно иметь в виду, что т. к. у анероидов бывают разные шкалы (мм, гПа) то:
1 мм рт ст = 1,333 гПа
1 гПа = 0,75 мм рт ст
а также нужно измерить температуру воздуха с точностью до 0,1 град С, где Тн — температура на нижней границе слоя, Тв — на верхней и при этом:
Т ср = (Тн + Тв) / 2
Полученные данные подставьте в барическую формулу и рассчитайте высоту (м) .
При этом нужно иметь ввиду, что если перепад высот будет слишком малым (менее 10…12м) , то точность расчёта толщины слоя с помощью таких измерений будет ненадёжной.
Всего доброго.

Zh

Zhenek

1. Измерить время падения барометра с вершины башни. Высота башни однозначно рассчитывается через время и ускорение свободного падения. Данное решение является наиболее традиционным и потому наименее интересным.
2. С помощью барометра, находящегося на одном уровне с основанием башни, пустить солнечный зайчик в глаз наблюдателя, находящегося на ее вершине. Высота башни рассчитывается исходя из угла возвышения солнца над горизонтом, угла наклона барометра и расстояния от барометра до башни.
3. Измерить время всплывания барометра со дна заполненной водой башни. Скорость всплывания барометра измерить в ближайшем бассейне или ведре. В случае, если барометр тяжелее воды, привязать к нему воздушный шарик.
4. Положить барометр на башню . Измерить величину деформации сжатия башни. Высота башни находится через закон Гука.
5. Засыпать кучу барометров такой же высоты, что и башня. Высота башни рассчитывается через диаметр основания кучи и коэффициент осыпания барометров, который можно вычислить, например, с помощью меньшей кучи.
6. Закрепить барометр на вершине башни . Послать кого-нибудь наверх снять показания с барометра . Высота башни рассчитывается исходя из скорости передвижения посланного человека и времени его отсутствия.
7. Затереть барометром шерсть на вершине и у основания башни. Измерить силу взаимного отталкивания вершины и основания. Она будет обратно пропорциональна высоте башни.
8. Вывести башню и барометр в открытый космос. Установить их неподвижно друг относительно друга на фиксированном расстоянии. Измерить время падения барометра на башню. Высота башни находится через массу барометра, время падения, диаметр и плотность башни.
9. Положить башню на землю. Перекатывать барометр от вершины к основанию, считая число оборотов. (Способ имени 38 попугаев)
10. Закопать башню в землю. Вынуть башню. Полученную яму заполнить барометрами. Зная диаметр башни и количество барометров, приходящееся на единицу объема, рассчитать высоту башни.
11. Измерить вес барометра на поверхности и на дне ямы, полученной в предыдущем опыте. Разность значений однозначно определит высоту башни.
12. Наклонить башню. Привязать к барометру длинную веревку и спустить его до поверхности земли. Рассчитать высоту башни по расстоянию от места касания барометром земли до башни и углу между башней и веревкой.

ИЛ

Ирина Лянг (Месилова)

Измерить давление на полу и на крыше. 2/g(корень (1+ 2gТ/с) — 1), где Т — показание секундомера, с — скорость звука.

Похожие вопросы

как измерить диаметр волоса? как измерить диаметр волоса при помощи линейки

кто нибудь может написать текст задачи Фейнмана, где имеется барометр и термометр и надо измерить высоту здания?

Как можно с помощью пустой консервной банки и секундомера измерить высоту дома? ? Физика. законы Ньютона

Как измерить время с помощью ведра.

как измерить высоту дерева с помощью высотометра?

какая высота у эйфелевой башни

как при помощи барометра узнать высоту холма???

как измерить высоту здания при помощи атмосферного давления??

что за слово .башня человек высота.

Какую высоту будет башня?

The Barometer Story

Александра Каландры — статья из Current Science, Teacher’s Edition, 1964.

Некоторое время назад мне позвонил коллега и спросил, не буду ли я рефери по оценке экзаменационного вопроса. Казалось, что он был собирается дать студенту ноль за его ответ на вопрос физики, в то время как студент утверждал, что он должен получить высший балл и сделал бы это, если бы система не была настроена против студента. Инструктор и ученик согласился представить это беспристрастному арбитру, и я был выбран.

Проблема барометра

Я пошел в кабинет коллеги и прочитал экзаменационный вопрос, который было: «Покажите, как можно определить высоту высотного здания с помощью с помощью барометра.»

Студент ответил: «Отнеси барометр на крышу здания, прикрепите к нему длинную веревку, опустите барометр на улицу, а затем поднесите его вверх, измеряя длину веревки. Длина веревки равна высоте здание».

Это очень интересный ответ, но должен ли студент получить зачет для этого? Я указал, что у студента действительно были веские доводы в пользу полной кредит, так как он ответил на вопрос полностью и правильно. На с другой стороны, если бы был предоставлен полный кредит, это вполне могло бы способствовать высокому оценка для студента в его курсе физики. Предполагается, что высокая оценка удостоверяют, что студент немного знает физику, но ответ на вопрос не подтвердил этого. Имея это в виду, я предложил студенту еще одна попытка ответить на вопрос. Меня не удивило, что мой коллега согласился на это, но я был удивлен, что студент сделал.

Действуя по договору, я дал студенту шесть минут на ответ вопрос, с предупреждением, что ответ должен показать некоторое знание физика. По прошествии пяти минут он ничего не написал. я спросил если он хотел сдаться, так как мне нужно было позаботиться о другом классе, но он сказал нет, он не сдавался. У него было много ответов на эту проблему; он был просто думать о лучшем. Я извинился, что перебил его, и спросил его Пожалуйста, продолжайте. В следующую минуту он набросал свой ответ, который был: 92, рассчитайте высоту здания.»

В этот момент я спросил своего коллегу, не сдастся ли он. Он уступил, и я дал студенту почти полный кредит. Выходя из кабинета коллеги, я вспомнил, что студент сказал, что у него есть другие ответы на задачу, поэтому я спросил его, что это такое.

«О да,» сказал студент. «Есть много способов получить высоту высокое здание с помощью барометра. Например, вы можете взять барометр в солнечный день и измерьте высоту барометра, длина его тени, и длина тени здания, и Используя простую пропорцию, определите высоту здания».0003

«Хорошо», сказал я. «И другие?»

«Да», сказал студент. «Существует очень простой метод измерения, который вы понравится. В этом методе вы берете барометр и начинаете подниматься по лестница. Когда вы поднимаетесь по лестнице, вы отмечаете длину барометра вдоль стены. Затем вы подсчитываете количество баллов, и это даст вам высота здания в барометрических единицах. Очень прямой метод.

«Конечно, если вы хотите более изощренный метод, вы можете связать барометр на конце струны, покачайте его как маятник и определите значение «g» на уровне улицы и в верхней части здания. От разница между двумя значениями ‘g’, высота здания может, в принцип, быть рассчитанным».

Наконец, он заключил: «Если вы не ограничите меня физическими решениями этого проблемы, есть много других ответов, таких как взять барометр на подвал и стучится в дверь управляющего. Когда суперинтендант ответы, вы говорите ему следующее: «Уважаемый господин суперинтендант, вот у меня есть очень тонкий барометр. Если вы скажете мне высоту этого здания, я дать вам этот барометр».

В этот момент я спросил студента, действительно ли он не знает ответа на проблема. Он признался, что знал, но ему так надоел колледж. инструкторы, пытающиеся научить его думать и использовать критическое мышление, вместо того, чтобы показать ему структуру предмета, он решил снять то, что он считал главным образом притворством.

Проблема с барометром | Snopes.com

Утверждение:  Профессор физики сдает выпускной экзамен, на котором студенты должны объяснить, как измерить высоту высотного здания с помощью барометра. Вместо ожидаемого ответа (т. е. измерить атмосферное давление вверху и внизу здания, а затем использовать эти показания для расчета высоты) один ученик предлагает несколько уникальных, но технически правильных альтернативных решений задачи.

---

Легенда

---

Примеры:

[Chicago Tribune, 1988]

. Мне вспоминается история о студенте, который протестовал, когда его ответ был отмечен как неправильный на контрольной по физике.

В ответ на вопрос: «Как можно измерить высоту высокого здания с помощью барометра?» от него ожидали, что он объяснит, что атмосферное давление вверху и внизу здания разное, и вычислив, сможет определить высоту здания. Вместо этого он ответил: «Я бы привязал барометр к струне, опустил его на землю и измерил длину струны».

Его инструктор признал, что ответ был технически правильным, но не продемонстрировал знания физики.

Затем студент отбарабанил целую серию ответов, связанных с физикой, но ни один из них не использовал рассматриваемый принцип: он бросал барометр и измерял время его падения. Он делал маятник и измерял его частоту наверху и внизу здания. Он спускался по лестнице, отмечая на стене «единицы барометра».

Когда инструктор, наконец, потребовал «самого простого» ответа на вопрос, студент ответил: «Я бы пошел к коменданту здания и предложил бы ему новенький барометр, если бы он назвал мне высоту здания!»
 

---

[Собрано в Интернете, 1999]

Следующий вопрос касается экзамена по физике в Копенгагенском университете
:

«Опишите, как определить высоту небоскреба с помощью барометра. ”

Один студент ответил:

«Вы привязываете длинную веревку к горловине барометра, затем опускаете барометр с крыши небоскреба на землю. Длина струны плюс длина барометра будут равняться высоте здания».

Этот в высшей степени оригинальный ответ так разозлил экзаменатора, что студент сразу же провалился. Студент подал апелляцию на том основании, что его ответ был бесспорно правильным, и университет назначил независимого арбитра для решения дела.

Арбитр посчитал, что ответ действительно правильный, но не проявил заметных знаний по физике. Для решения задачи было решено вызвать студента и дать ему шесть минут на то, чтобы дать устный ответ, демонстрирующий хотя бы минимальное знакомство с основными принципами физики.

Пять минут студент сидел молча, задумчиво наморщив лоб. Арбитр напомнил ему, что время истекает, на что студент ответил, что у него есть несколько чрезвычайно важных ответов, но он не может решить, какой из них использовать. На совет поторопиться студент ответил так:

«Во-первых, можно было бы поднять барометр на крышу небоскреба, бросить его за край и измерить время, за которое он достигнет земли. Тогда высоту здания можно определить по формуле H = 0,5g x t в квадрате. Но не повезло с барометром».

«Или, если светит солнце, вы можете измерить высоту барометра, затем поставить его на край и измерить длину его тени. Затем вы измеряете длину тени небоскреба, и после этого с помощью пропорциональной арифметики вычисляется высота небоскреба».

«Но если вы хотите быть очень научным, вы можете привязать к барометру короткий кусок веревки и раскачивать его, как маятник, сначала на уровне земли, а затем на крыше небоскреба. Высота вычисляется по разнице возвращающей силы гравитации Т = 2 пи квадратный корень (л/г)».

«Или, если в небоскребе есть внешняя аварийная лестница, было бы проще подняться по ней и отметить высоту небоскреба в длинах барометра, а затем сложить их».

«Если бы вы просто хотели быть скучными и ортодоксальными, вы, конечно, могли бы использовать барометр для измерения давления воздуха на крыше небоскреба и на земле и перевести разницу в миллибарах в футы, чтобы получить высота здания».

«Но так как нас постоянно призывают проявлять независимость ума и применять научные методы, то, несомненно, лучше всего было бы постучать в дверь дворника и сказать ему: «Если вы хотите хороший новый барометр, я дам вам вот этот, если вы скажете мне высоту этого небоскреба».

Учеником был Нильс Бор, единственный датчанин, получивший Нобелевскую премию по физике.
 

---

[Ридерз Дайджест, 1958]

«Какие шаги вы предпримете, — гласил вопрос на экзамене в колледже, — для определения высоты здания с помощью барометра-анероида?»

Один студент, у которого не хватало знаний, но много изобретательности, ответил: «Я бы опустил барометр на струну и измерил струну».

 

Вариантов:  

• Другим часто упоминаемым методом решения задачи о барометре является измерение длины теней, отбрасываемых как барометром, так и зданием, и вычисление высоты здания по их соотношению.
• В последних версиях (1999 г.) проблема барометра идентифицируется как «вопрос на экзамене по физике в Копенгагенском университете», а творческий студент, который отвечает на него, как «Нильс Бор, единственный датчанин, получивший Нобелевскую премию по физике». (Это не точно, поскольку два датчанина, Бенджамин Р. Моттельсон и Оге Нильс Бор, разделили Нобелевскую премию по физике в 1919 г.75.)
  

Происхождение:  Самое раннее описание легенды о «барометре», которое мы нашли до сих пор, происходит из коллекции «Ридерз Дайджест» 1958 года , и эта история обычно идентифицируется как изобретение доктора Александра. Каландра, который включил рассказ от первого лица в учебник 1961 года ( The Teaching of Elementary Science of Mathematics ) и опубликовал его в виде статьи в Saturday Review в 1968 году. Различные ответы, упомянутые в легенде, также были включены в списки якобы «настоящих» ответов, которые дают студенты-физики, когда сталкиваются с тем же вопросом. (Один такой список был представлен в периодическое издание Текущая наука самого доктора Каландры.) Был ли реальный случай основой для создания доктором Каландрой этой притчи, неизвестно.

Очевидная мораль здесь заключается в том, что образование должно состоять не только в том, чтобы набивать головы студентов информацией и формулами, которые нужно заучивать наизусть и повторять по требованию, но и в том, чтобы обучать студентов тому, как думать и решать проблемы, используя любые доступные инструменты. . Искаженными словами знакомой фразы, студентов следует обучать таким образом, чтобы они могли найти свои собственные способы ловли рыбы, а не просто обучать определенному методу рыбной ловли.

Правда это или нет, но этот анекдот включает в себя черту, характерную для академических легенд, представление о том, что преподаватель должен отдать должное студенту, который дает технически правильный ответ на экзаменационный вопрос, даже если это явно не ответ преподавателя. ожидаемый (см., например, легенду Prime Choice), хотя в этом случае инструктор отклоняет первоначальный ответ (ответы) и требует такой, который, по крайней мере, демонстрирует знание предмета.

Additional information:

Angels on a Pin   ( Saturday Review )

Last updated:   22 June 2011

---

Sources:

Брунванд, Ян Гарольд. Детский поезд .

Нью-Йорк: WW Norton, 1993. ISBN 0-393-31208-9 (стр. 294-29)5).

    Каландра, Александр. Преподавание элементарных наук и математики.

Сент-Луис: Издательство Вашингтонского университета, 1961.

    Каландра, Александр. «Ангелы на булавке».

    Субботний обзор.   21 декабря 1968 г.

    Хусон, Кристофер и Линда Парески. «Трудные времена впереди для традиционного мышления».

    Travel Weekly.  6 декабря 1990 г. (стр. 36).

    Маквильямс, Брендан. «Нестандартное мышление.»

    The Irish Times.  18 марта 1995 г. (Погода; стр. 2).

    Чикаго Трибьюн.   «Говоря по-научному».

    18 сентября 1988 г. (Sunday Magazine; стр. 22).

    Ридерз Дайджест Сокровищница остроумия и юмора.

Плезантвиль, Нью-Йорк: Ассоциация Ридерз Дайджест, 1958 г. (стр. 303).

---

Также сообщается в:

    Кэнфилд, Джек. Куриный суп для студенческой души .

Медицинские коммуникации, 1999 г. ISBN 1-558-74702-8.

Ван дер Линден, Питер. Экспертное программирование на C .

Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1994. ISBN 0-13-177429-8 (стр. 344-6).

    Большая книга городских легенд .

Нью-Йорк: Paradox Press, 1994. ISBN 1-56389-165-4 (стр. 212).

Барометр — Шутки о профессии

Дугласа Гримма

1. Привяжите к барометру длинную веревку. Держите один конец струна от вершины здания, так что конец барометра едва очищает землю. Придайте барометру небольшое смещение и время его периода как сложный маятник.

2. Разбейте барометр на крыше здания и время, как долго требуется, чтобы ртуть стекала по стене здания к земля. Используйте известную вязкость ртути, чтобы найти скорость.

3. Сбросьте барометр горизонтально со здания с известным скорость (откалибруйте свою способность к броску, рассчитывая и измеряя барометр бросает на землю). Используйте движение снаряда, чтобы найти высота здания на расстоянии, на которое барометр приземляется от здание найдено.

4. Найдите небольшой, очень эффективный и очень легкий электродвигатель. Взвесьте барометр. Используйте двигатель, чтобы поднять барометр вверх по зданию. С использованием вольтметр и амперметр, рассчитать работу, совершаемую двигателем, и таким образом, разница гравитационных потенциалов между верхом и низом здания. Зная g, найдите высоту.

5. Идите в подвал. Найдите часть подвала такую, что непосредственно над вами сплошной кирпич, пока вы не достигнете крыши. Бросьте барометр на потолке подвала, который является полом здания. Барометр, скорее всего, отскочит от пола. Повторить n раз, где n — очень большое число. После нескольких испытаний барометр туннель через потенциальное поле кирпичей, и появляются на верх здания. Подсчитайте процент испытаний, для которых барометрические туннели. Используйте уравнение квантового туннелирования, чтобы вычислить длина ограждения и, следовательно, высота здания. Примечание: это эффект можно правильно откалибровать, найдя вероятность тоннель барометра через один кирпич.

6. Прикрепите медный провод к верхней части здания и прикрепите другой конец на землю. Разбейте барометр и используйте один из осколков. стекла, чтобы перерезать провод на полпути вверх по зданию и установить амперметр последовательно с проводом. Зная силу тока в проводе и удельное сопротивление меди, разность потенциалов между вершиной здание и дно здания можно найти. Это будет гравитационная разность потенциалов, но не электрическая, а электроны этого не знают. Таким образом, поскольку g известно, высота здание можно найти.

7. Найдите большой деревянный стержень, длина которого немного превышает высоту здания. Оберните изолированный медный провод вокруг этого стержня с равномерным витком. плотность. Сделайте так, чтобы катушка остановилась в верхней и нижней части здания. Бежать переменный ток через катушку, измерить ток и напряжение, и определить индуктивность катушки. Поместите барометр последовательно с катушкой, чтобы сопротивления цепи было достаточно, чтобы остановить провода от плавления. При индуктивности катушки и ее витках на единица длины и радиуса, длина витка и, следовательно, высота здание можно найти.

8. Сбросьте барометр с крыши здания и измерьте радиус образовавшейся лужи ртути.

9. Использование устройства, которое может двигать объект с известной скоростью (например, как бейсбольная машина или рельсовая пушка), найдите выход скорости барометра от земли, предварительно привязав шнур к барометру, чтобы его можно было найти из глубокого космоса. Повторение на вершине здания. Разница в энергиях скорости убегания дает разность гравитационных потенциалов между землей и крышу, таким образом давая высоту.

10. Используя вышеупомянутую машину для качки или рельсовую пушку, найдите скорость, с которой должен спроецироваться барометр, чтобы достичь крыша от земли.

11. Проделайте в барометре маленькое отверстие, через которое капает ртуть постоянная ставка. Время эта скорость на земле. Поместите барометр на крышу и наблюдайте в бинокль за скоростью капель с земли. Согласно общей теории относительности, скорость капель будет увеличиваться в несколько раз. что даст разницу в кривизне пространства внизу и верх здания. Зная массу и радиус Земли и так далее, можно найти высоту здания.

12. В ЭТОМ МЕТОДЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ БОЛЬШЕ ОДНОГО БАРОМЕТРА: упакуйте как можно больше барометров насколько это возможно в здание, пока оно не подвергнется гравитационному коллапсирует и становится черной дырой. Зная количество барометров можно вычислить массу этой дыры, а коэффициент Шварцшильда Таким образом, радиус отверстия составляет половину высоты здания.

13. Найти барометр, в котором используется жидкость без поверхностного натяжения чего угодно (сверхтекучий гелий?). Разбейте барометр и распространите жидкость равномерно распределяется по поверхности здания. Измерьте глубину образующаяся жидкая пленка. Зная объем барометра, дает площадь поверхности здания, которая даст его высоту, если его ширина и глубина известны.

14. Встаньте на крышу здания. Бросьте барометр в точку точно на горизонте. Измерьте расстояние от нижней части здание к барометру. Это дает расстояние до горизонта наверху здания, что дает его высоту над землей.

15. Проделайте небольшое отверстие в барометре, чтобы ртуть вытекала через постоянная ставка. Поместите барометр так, чтобы он капал с крыши. на землю. Измерьте время между высвобождением капли из барометр и капля, падающая на землю. Повторите измерение при движении к земле с известной скоростью. Время между капля, выпущенная и капля, падающая на землю, изменится. С использованием уравнения преобразования Лоренца и взятие вершины башни поскольку x = 0, можно найти положение земли. Это даст высота башни.

16. Найдите стальной трос. Прикрепите его к барометру и используйте барометр как физический маятник для измерения g. Затем прикрепите здания к кабелю (после снятия его с фундамента и прикрепляя кабель к какому-либо крану) и используя здание как физический маятник и, зная g, измерить его момент инерции. Это даст размеры здания и так далее.

17. Используйте барометр, содержащий серную кислоту. Разбейте барометр на крыша здания и время, сколько времени нужно кислоте, чтобы съесть свой путь вниз к земле.

18. Измерьте объем барометра в нижней и верхней части строительство. Зная коэффициент теплового расширения стекла, разница температур между верхом и низом может быть вычислено. Сопоставьте это с известными данными о температуре атмосферы как функция высоты.

19. Каждый раз, когда кто-то входит или выходит из здания, ударяйте его ножом. заостренным концом барометра (после заточки, курс). Слухи об «убийце из барометра» в конце концов дойдут до владелец здания, который, конечно же, будет вынужден продать здание. В объявлении о недвижимости должна быть указана высота здания.

20. Зная плотность, ширину и длину здания, разорвите здание с фундамента и поместите его на вершину барометра, придав ему давление, равное весу здания, деленному на площадь измерения барометра. Таким образом, вес, а значит, и рост, здания можно найти.

21. Найдите архитектора, спроектировавшего здание, взломайте (ртуть) барометр над его кофе, смотреть, как он умирает, когда выпьет его, а затем украсть характеристики здания, включая высоту.

22. ТАКЖЕ ТРЕБУЕТСЯ БОЛЕЕ ОДНОГО БАРОМЕТРА: зная модуль Юнга для кирпича, размещайте барометры на крыше до тех пор, пока крыша опущена на длину одного барометра. Это изменение высоты здания под известным напряжением, а модуль Юнга даст высота здания.

23. Поместите кошку на крышу здания. Подтолкните его к барометру так что он падает с крыши. Посмотрите, умирает ли кошка, когда она попадает в земля. Повторить n раз, где n>>{большое число}.

    No related posts.