摩大天厦的高度
2009-06-24周明
物理教学探讨·初中学生版 2009年2期
周 明
“说明如何用气压计去断定摩天大厦的高度?”这是哥本哈根大学物理系学位考试的一个问题。
有一考生答:“将一条长长的绳子绑在气压计上,然后将气压计从摩天大厦的天台吊到地面。绳子的长度加上气压计的长度便是大厦的高度。”
这个高度原创的答案让考官气得马上给了该考生不及格,考生以答案无可置疑的正确为理由上诉,大学委派了独立仲裁员去办这一件学案。仲裁员认为答案是对的,但却没有显露出多少物理学知识。
为了平息这场风波,校方决定传召此考生,让他用六分钟的时间,以口头表达的方式说出一个包含物理学基本原则的答案。前五分钟,该考生坐着默不作声,抚额沉思。校方提醒该考生时间要到了,考生却回答说他有几个极之切题的答案,但他无法决定用哪一个作答。经再次催促之后,该考生回答如下:
“你可以将气压计带上摩天大厦的天台,抛出街外,然后测量气压计到达地面所需的时间。大厦的高度便可用公式H=0.5gt2(高中的知识)算出来。”
“如果天上有阳光,你可以测量气压计的高度,再将气压计竖立起来测量它的影子的长度。然后测量摩天大厦的影子的长度,如此就可轻易地用比例来推断出大厦的高度。”
“如果摩天大厦有外露式楼梯,可能这样更容易:徒步走上楼梯,用气压计的长度分段量度摩天大厦的高度,然后将所有分段长度加起来。”
“但因为我们老是被教诲要独立思考和应用科学方法,最好的方法就是敲清洁工人的房门,然后问他:‘你想要一个精美的气压计的话,我可以将我的这一个给你,但你要告诉我这幢摩天大厦的高度。”
这一位考生就是波尔,他因发现新原子模型及其辐射而得到诺贝尔物理学奖。