Il problema del barometro
Questa mattina mi sono casualmente
ritrovato a leggere questo breve racconto ricco di spunti di riflessione,
dalla pagina facebook di I fucking love science (link);
l'ho trovato geniale, pertanto non posso che condividerlo.
Alcuni attribuiscono questa storia a
Ernest Rutherford, altri concludono che lo studente protagonista
altri non era che Niels Bohr. In questi casi, attribuire la paternità
di un testo senza indicazioni bibliografiche precise rischia di
alimentare inutili leggende metropolitane. Per ulteriori informazioni
la wikipedia in lingua inglese ha una pagina dedicata al problema
(link).
Il testo in lingua italiana che trovate sotto, invece, l'ho
attinto da questa pagina (link),
dal momento in cui rappresentava la traduzione più accattivante tra
le numerose versioni e formulazioni del problema trovate in rete.
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Tempo fa ricevetti una chiamata da un
collega. Aveva intenzione di dare zero a uno studente per una sua
risposta ad un problema di fisica, mentre lo studente pretendeva il
massimo dei voti per aver dato la risposta esatta.
Il professore e lo studente
concordarono di rivolgersi a me come arbitro imparziale.
Io lessi la domanda assegnata
all'esame: "Mostrare in che modo è possibile determinare
l'altezza di un grattacielo con l'aiuto di un barometro."
Lo studente aveva risposto: "Porta
il barometro in cima all'edificio, legalo ad una lunga corda, calalo
fino alla strada, fai un segno, tiralo su e misura la lunghezza della
corda. La lunghezza della corda è uguale all'altezza del
grattacielo.
Lo studente aveva risolto il problema
completamente e correttamente. Ma assegnargli il massimo dei voti
avrebbe potuto certificargli competenze non effettivamente confermate
dalla sua risposta.
Io suggerii di dare allo studente
un'altra possibilità. Gli concessi sei minuti per per rispondere
alla stessa domanda con l'avvertenza di dimostrare le sue conoscenze
di fisica.
Dopo cinque minuti non aveva scritto
nulla. Gli chiesi se voleva ritirarsi ma egli disse che aveva molte
risposte a questo problema; stava scegliendo quella migliore. Mi
scusai per averlo interrotto e gli dissi di procedere.
Nel minuto successivo scrisse la
seguente risposta: "Porta il barometro in cima all'edificio e
lascialo cadere al suolo. Misura il tempo di caduta con un
cronometro. Quindi, usando la formula h=0.5*a*t^2 calcola l'altezza
dell'edificio. A questo punto chiesi al mio collega se lo studente
poteva ritirarsi. Lo concesse e gli diede il massimo voto.
Lasciando l'ufficio del mio collega
chiesi allo studente quali erano le altre risposte che conosceva.
Egli disse: "Ci sono molti modi
per misurare l'altezza di un grattacielo con l'aiuto di un
barometro.
Ad esempio puoi misurare la lunghezza
del barometro, la sua ombra e l'ombra del grattacielo in un giorno di
sole e quindi, con una semplice proporzione, calcolare l'altezza
dell'edificio.
"Bene," dissi "e le
altre risposte?"
"Sì," rispose " c'è un
metodo molto elementare: partendo dal piano terreno sali le scale e
traccia dei segni sui muri utilizzando il barometro come unità di
misura di lunghezza. Alla fine conta i segni e avrai l'altezza
dell'edificio in unità-barometro.
"Un metodo molto diretto."
"Naturalmente. Se vuoi un metodo
più sofisticato, puoi legare il barometro ad un filo ed usarlo come
pendolo per misurare il valore di g (gravità) al livello della
strada e in cima all'edificio.
Conoscendo la differenza di gravità è
possibile calcolare l'altezza dell'edificio.
Similmente puoi andare in cima
all'edificio, legare il barometro ad una lunga corda, calarlo fino al
livello della strada e farlo oscillare come un pendolo. Misurando il
periodo, si può calcolare la lunghezza della corda, cioè l'altezza
dell'edificio.
Infine, ci sono molti altri metodi per
risolvere il problema. Forse il migliore è quello di prendere il
barometro e bussare alla porta del direttore. Quando apre gli dici
così: "Signor direttore, questo è un bellissimo barometro. Se
mi dice l'altezza dell'edificio glielo regalo."
A questo punto chiesi allo studente se
veramente NON conosceva la risposta convenzionale a questa domanda.
Egli ammise che la conosceva ma che non ne poteva più di una scuola
e di professori che tentavano di insegnargli a pensare.
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