Barómetro

El barómetro.

Hace algún tiempo recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que este afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje imparcial y fui elegido yo.

Leí la pregunta del examen y decía: “Demuestre como es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro”. El estudiante había respondido: “se lleva el barómetro a la azotea del edificio y se le ata una cuerda muy larga. Se descuelga hasta la base del edificio, se marca la cuerda cuando el barómetro llega al piso y se mide. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio”.

Realmente el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación podría alterar el promedio de su año de estudios: si obtenía una alta nota, esta certificaría su alto nivel en física, pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel.

Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física. Habían pasado cuatro minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunte si deseaba marcharse, pero me contesto que tenía muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas.

Me excuse por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: Se toma el barómetro y se lo lanza al suelo desde la azotea del edificio, se calcula el tiempo de caída con un cronómetro. Después se le aplica la fórmula h=2gt2. Así obtenemos la altura del edificio.

En este punto le pregunté a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta. 

Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta.

“Bueno –respondió-, hay muchas otras maneras, por ejemplo se toma el barómetro en un día soleado y se mide la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio”

“Perfecto -le dije- ¿y de qué otra manera?”

“Sí -contesto- este es un procedimiento muy básico para medir la altura de un edificio, pero también sirve. En este método se toma el barómetro y se sitúa en las escaleras del edificio en la planta baja. Según se va subiendo por las escaleras se va marcando la a ltura del barómetro y se cuenta el número de marcas hasta la azotea. Al llegar se multiplica la altura del barómetro por el número de marcas y ese resultado es la altura. Este es un método muy directo. Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento mas sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro esta a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos 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, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio.

“En el mismo estilo de sistema, atas el barómetro a una cuerda y lo descuelgas desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo puedes calcular la altura midiendo su periodo de precesión.

“En fin -concluyó- existen otras muchas maneras. Probablemente la mejor sea tomar el barómetro y golpear con ella puerta de la casa del conserje. Cuando abra decirle: «señor conserje, aquí tengo un bonito barómetro. Si usted me dice la altura de este edificio, se lo regalo».

En este momento de la conversación, le pregunté si conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares. Evidentemente dijo que la conocía, pero que durante sus estudios sus profesores habían intentado enseñarle a pensar.

El estudiante se llamaba Niel Bohr, físico danés, premio Nobel de física en 1922, mas conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y electrones que lo rodean. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica.