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Physikklausur, Wie man die Höhe eines Wolkenkratzers mit …

Tuesday, August 25th, 2009

… einem Barometer feststellen kann. Das nun folgende war eine Frage aus einer Physikprüfung an der Universität von Kopenhagen:

“Beschreiben Sie, wie man die Höhe eines Wolkenkratzers mit einem Barometer feststellt.”

Ein Kursteilnehmer antwortete: “Sie binden ein langes Stück Schnur an den Ansatz des Barometers, senken es dann vom Dach des Wolkenkratzers herunter. Die Länge der Schnur plus die Länge des Barometers entspricht der Höhe des Gebäudes.”

Diese originelle Antwort entrüstete den Prüfer dermaßen, daß der Kursteilnehmer sofort rausgeschmissen wurde. Er wehrte sich dagegen, da seine Antwort doch unbestreitbar korrekt war. Die Universität ernannte daraufhin einen unabhängigen Schiedsmann.

Sein Urteil: die Antwort ist in der Tat nicht falsch zu nennen, lasse aber nicht auf meßbares physikalisches Wissen schließen. Entscheidung: Dem Kursteilnehmer werden weitere sechs Minuten Redezeit zugestanden, in denen er seine minimale Vertrautheit mit den Grundprinzipien der Physik unter Beweis stellen kann. Der Kursteilnehmer verharrte ganz still, fünf Minuten lang. Der Schiedsmann erinnerte an die verstreichende Zeit, worauf der Prüfling antwortete, dass er an einigen extrem relevanten Antworten laboriere, sich aber nicht entscheiden könnte, welche er davon vorbringen solle. Als ihm geraten wurde, sich nun zu beeilen, antwortete er wie folgt:

“Erstens könnten Sie das Barometer bis zum Dach des Wolkenkratzers tragen, es über den Rand fallen lassen und die Zeit messen die es braucht, um auf dem Boden aufzuschlagen. Die Höhe des Gebäudes kann so mit der Formel H = 0.5g xt im Quadrat berechnet werden. Das Barometer wäre dann allerdings hinüber!

Falls die Sonne scheint, könnten Sie die Höhe des Barometers messen, es aufrecht stellen und die Länge seines Schattens messen. Dann messen Sie die Länge des Schattens des Wolkenkratzers, anschließend ist es eine einfache Sache, anhand der proportionalen Arithmetik die Höhe des Wolkenkratzers zu berechnen.

Wenn Sie aber in hohem Grade wissenschaftlich vorgehen wollten, könnten Sie ein kurzes Stück Schnur an das Barometer binden und es schwingen lassen wie ein Pendel, zuerst auf dem Boden und dann auf dem Dach des Wolkenkratzers. Die Höhe entspricht der Abweichung der gravitationalen Wiederherstellungskraft T = 2 pi im Quadrat (l/g).

Oder, falls der Wolkenkratzer eine äußere Nottreppe besitzt, würde es am einfachsten sein da hinaufzusteigen, die Höhe des Wolkenkratzers in Barometerlängen abzuhaken und oben zusammenzählen.

Wenn Sie aber bloß eine langweilige und orthodoxe Lösung wünschen, dann können Sie selbstverständlich das Barometer benutzen, um den Luftdruck auf dem Dach des Wolkenkratzers und auf dem Grund zu messen und der Unterschied bezüglich der Millibare umzuwandeln, um die Höhe des Gebäudes zu berechnen.

Aber, da wir ständig aufgefordert werden die Unabhängigkeit des Verstandes zu üben und wissenschaftliche Methoden anzuwenden, würde es ohne Zweifel einfacher sein, an der Tür des Hausmeisters zu klopfen und ihm zu sagen: “Wenn Sie ein nettes neues Barometer möchten, gebe ich Ihnen dieses hier, vorausgesetzt, Sie nennen mir die Höhe dieses Wolkenkratzers.”

Der Kursteilnehmer war Niels Bohr, der erste Däne der den Nobelpreis für Physik gewann.


Diese Geschichte habe ich von hier. Ronald und Felix haben mich mit ein paar Links dazu annimiert hier auch mal was lustiges zu posten. Und da ich selbst auch ein paar wenig auf der Platte liegen habe werde ich diese Anregung gerne nutzen.

PS: Die Geschichte oben ist nicht wahr.