ผมมีเรื่องๆ หนึ่งขออนุญาตนำมาเล่าให้ฟังเพื่อนชาวสถาปัตย์ท่านหนึ่งเป็นคนเล่าให้ผมฟังอีกที ผมฟังแล้วก็ชอบใจอยู่มากเพราะมันให้ข้อคิดทั้งคนเป็นนักเรียนและคนเป็นครูได้อย่างดีเรื่องนี้สนุกครับ ถึงจะมีสูตรมีศัพท์ทางวิทยาศาสตร์อยู่บ้างลองฟังดูครับ
--------------------------------------------
โจทย์ข้อหนึ่งในข้อสอบวิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนมีดังนึ้
"จงอธิบายว่าท่านจะใช้บารอมิเตอร์วัดความสูงของตึกระฟ้าได้อย่างไร"
รู้จักกันนะครับ ว่าบาร์รอมิเตอร์นี่ก็คือเครื่องมือวัดความกดอากาศนั่นเอง(อธิบายเพิ่มเติมก็คงต้องบอกว่า อากาศนั้นมันมีน้ำหนักหรือมีแรงกดนั่นและแรงกดของอากาศนั้นเมื่ออยู่ในระดับความสูงที่เปลี่ยนไปความกดอากาศก็เปลี่ยนไปด้วยนักศึกษาคนหนึ่งเขียนคำตอบลงไปว่า
"เอาเชือกยาวๆผูกกับบารอมิเตอร์แล้วหย่อนลงมาจากยอดตึกแล้วก็เอาความยาวเชือกบวกความสูงบารอมิเตอร์ก็จะได้ความสูงของตึก"
ฟังดูเป็นอย่างไรครับคำตอบนี้ ผมฟังครั้งแรกผมยังอมยิ้มเลยครับแต่อาจารย์ที่ตรวจข้อสอบไม่นึกขันอย่างผมด้วยอาจารย์ตัดสินให้นักศึกษาคนนั้นสอบตกนักศึกษาผู้นั้นยืนยันต่ออาจารย์ที่ปรึกษาว่าคำตอบของเขาควรจะถูกต้องอย่างไม่มีข้อโต้แย้งและคำตอบของเขาก็สามารถพิสูจน์ได้ทางวิทยาศาสตร์ทางมหาวิทยาลัยจึงตั้งกรรมการชุดหนึ่งมาตัดสินเรื่องนี้และในที่สุดคณะกรรมการก็มีความเห็นตรงกันว่าคำตอบนั้นถูกต้องอย่างแน่นอนแต่เป็นคำตอบที่ไม่แสดงถึงความรู้ความสามารถทางฟิสิกส์ ดังนั้นเพื่อเป็นการแก้ข้อขัดแย้งที่เกิดขึ้นทางคณะกรรมการจึงให้เรียกนักศึกษาคนนั้นมาแล้วให้สอบข้อสอบข้อนั้นอีกครั้งหนึ่งต่อหน้า โดยให้เวลาเพียง 6 นาที เท่ากับเวลาในการสอบข้อสอบเดิมเพื่อหาคำตอบที่แสดงให้เห็นถึงความรู้ทางด้านฟิสิกส์
หลังจากผ่านไป 3 นาที นักศึกษาคนนั้นก็ยังนั่งนิ่งอยู่กรรมการจึงเตือนว่า เวลาผ่านไปครึ่งหนึ่งแล้วจะไม่ตอบหรืออย่างไรนักศึกษาหัวรั้นจึงตอบว่า เขามีคำตอบมากมายที่เกี่ยวกับฟิสิกส์แต่ไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะใช้คำตอบไหนดีและเมื่อได้รับคำเตือนอีกครั้งนักศึกษาจึงเขียนคำตอบลงไปดังนี้
ให้เอาบารอมิเตอร์ขึ้นไปบนดาดฟ้าตึกและทิ้งลงมาจับเวลาจนถึงพื้น,ความสูงของตึกหาได้จากสูตร H=0.5g*t กำลัง 2
หรือถ้าแดดแรงพอให้วัดความสูงบารอมิเตอร์แล้วก็วางบารอมิเตอร์ให้ตั้งฉากพื้น แล้ววัดความยาวของเงาบารอมอเตอร์จากนั้นก็วัดความยาวของเงาตึก แล้วคิดด้วยตรีโกณมิติก็จะได้ความสูงของตึกโดยไม่ต้องขึ้นไปบนตึกด้วยซ้ำ
หรือถ้าเกิดอยากใช้ความสามารถด้านวิทยาศาสตร์มากกว่านี้ก็เอาเชือกเส้นสั้นๆ มาผูกกะบารอมิเตอร์แล้วแกว่งเหมือนลูกตุ้ม ตอนแรกก็แกว่งระดับพื้นดิน แล้วก็ไปแกว่งอีกทีบนดาดฟ้า ความสูงของตึกจะหาได้จาก ความแตกต่างของคาบการแกว่งเนื่องจากความแตกต่างของแรงดึดดูดจากจุดศูนย์กลางของมวล คำนวณจาก T = 2 พาย กำลัง 2 รากที่ 2 ของ l/g
ถ้าตึกมีบันไดหนีไฟก็ง่ายๆก็เดินขึ้นไปเอาบารอมิเตอร์ทาบแล้วก็ทำเครื่องหมายไปเรื่อยๆจนถึงยอดตึกนับไว้คูณด้วยความสูงของบารอมิเตอร์ก็ได้ความสูงตึก
แต่ถ้าคุณเป็นคนที่น่าเบื่อและยึดถือตามแบบแผนจำเจซ้ำซากคุณก็เอาบารอมิเตอร์วัดความดันอากาศที่พื้นและที่ยอดตึก คำนวณความแตกต่างของความดันก็จะได้ความสูง
ส่วนวิธีสุดท้ายง่ายและตรงไปตรงมาก็คือไปเคาะประตูห้องภารโรง แล้วบอกว่า อยากได้บารอมิเตอร์สวยๆ ใหม่เอี่ยมสักอันไหม ช่วยบอกความสูงของตึกให้ผมทีแล้วผมจะยกให้
นักศึกษาคนนั้นคือ นีล โบร์
ผู้ได้รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปีค.ศ.1922
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น