martes, 27 de enero de 2009

101 maneras de medir la altura de un edificio

"Ato el barómetro a una cuerda, lo descuelgo desde lo alto del edificio hasta que toque el suelo, marco y mido la longitud de la cuerda hasta la marca"
Ésta es la respuesta de un estudiante de física en un examen que puso en apuros a su profesor. Sin duda alguna, respondía correctamente a la pregunta de cómo medir la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro, pero no era la respuesta que se esperaba, ya que nisiquiera demostraba ningún conocimiento de física. Ante el dilema de si suspender al alumno o no, el profesor pidió consejo a un colega suyo, Sir Ernest Rutherford.

Rutherford y el profesor acordaron que lo mejor sería darle otra oportunidad al estudiante, planteándole otra vez la pregunta, pero advirtiéndole que esta vez la respuesta debería probar que había aprendido algo de física.
Cuando el alumno llevaba varios minutos de examen, Rutheford se percató de que no había escrito nada. Extrañado, le preguntó si acaso no conocía la respuesta a la pregunta. "No es eso", dijo en joven, "lo que pasa es que hay varias respuestas posibles y no sé por cuál decidirme". Al final optó por la siguiente solución: Se sube hasta la azotea con el barómetro, se deja caer y se calcula el tiempo que tarda en llegar al suelo. Con esta cifra y una simple fórmula física se calcula la altura del edificio. El profesor tuvo que dar por bueno el examen.

Poco después Rutherford se encontró al estudiante en los pasillos y no pudo evitar preguntarle por las otras respuestas, y se sorprendió del pensamiento lateral del muchacho, de su capacidad de huír de lo obvio y buscar soluciones creativas a los problemas. Se podía, por ejemplo, medir la altura del barómetro, su sombra y la sombra del edificio y aplicar una simple regla de tres;
o también situarse con el barómetro en la planta baja, junto a las escaleras, y hacer marcas en la pared con la medida del barómetro, según subimos. Luego sólo hay que multiplicar el número de marcas por la altura del barómetro.
También se puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Calculando que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y teniendo en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, obtenemos la altura del edificio.
De un modo similar, todavía usándolo como péndulo, se puede obtener la altura del edificio a partir del período de precesión.
Otro modo más directo era preguntarle la altura del edificio al portero, ofreciéndole el barómetro a cambio.

Éstas eran, según el joven, tan sólo unas pocas de las muchas soluciones posibles. En este punto Rutherford le hizo observar que ninguna de sus respuestas consistía en usar el barómetro para medir la presión atmosférica en el pie y en la azotea del edificio, y a partir de la diferencia de los dos datos obtenidos, calcular su altura.
"Claro que conozco ese método" dijo el joven, "es el más obvio de todos. Pero a lo largo de mis estudios, mis profesores han intentado enseñarme a pensar".


"Cada frase que pronuncio no puede considerarse una afirmación sino una pregunta".
Niels Bohr

El estudiante se llamaba Niels Bohr. Muchos años más tarde de la fecha de esta anécdota, (contada por el propio profesor Ernest Rutherford y probablemente cierta) recibiría el Premio Nobel de Física por sus trabajos en el campo de la mecánica cuántica. Fue el primero en proponer la estructura del átomo formado por un nucleo de protones y neutrones, con los electrones orbitando alrededor.

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