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. асыпать 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. атереть 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. аклонить 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. а вырученные деньги купить бутылку водки, с помощью которой узнать у архитектора высоту башни.
16. агреть 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.
