Domanda di fisica

Qualche tempo fa venni chiamato da un collega che mi chiedeva se potevo assisterlo nel valutare una risposta ad una domanda d'esame. Egli intendeva dare uno zero ad uno studente per una sua risposta ad un test di fisica, mentre lo studente sosteneva di meritare il massimo dei voti, e che così
sarebbe stato se il sistema non fosse stato truccato a svantaggio degli studenti. Sia lo studente che l'insegnante concordarono di accettare il giudizio di un giudice imparziale, ed io venni scelto per questo.
Andai nell'ufficio del mio collega e lessi la domanda dell'esame: "Dimostrare come sia possibile determinare l'altezza di un edificio con l'aiuto di un barometro". Lo studente aveva risposto: "Portare il barometro in cima all'edificio, attaccarlo ad una lunga corda, calarlo fino alla strada e poi tirarlo su, misurando la lunghezza della corda. La lunghezza della corda equivale all'altezza dell'edificio." Io feci presente che lo studente aveva effettivamente delle buone ragioni dalla sua, considerando che davvero aveva risposto alla domanda completamente e correttamente. D'altra parte, se gli fosse stato dato il massimo dei voti, questo avrebbe contribuito alla valutazione positiva della sua preparazione in fisica. Una valutazione positiva dovrebbe certificare una competenza nel campo della fisica, e la risposta non corroborava questa ipotesi. Suggerii perciò che allo studente venisse concessa una seconda possibilità per rispondere alla domanda.
Non mi sorprese quando mio collega si disse d'accordo, ma mi sorprese quando fu lo studente a dichiararsi d'accordo. Diedi perciò sei minuti allo studente per rispondere alla domanda, con l'avvertimento preventivo che la risposta avrebbe dovuto dare prova delle sue conoscenze di fisica. Alla fine dei primi cinque minuti, non aveva ancora scritto nulla. Gli chiesi se volesse ritirarsi, ma rispose di no. Aveva un sacco di risposte al problema, stava solo pensando a quale fosse la migliore. Gli chiesi scusa per averlo interrotto e lo pregai di continuare.
Nel minuto successivo, scrisse fulmineamente una risposta che diceva: Portate il barometro in cima all'edificio e sporgetevi in fuori oltre l'orlo del tetto. Lasciate cadere il barometro, cronometrandone la caduta e quindi, usando la formula x =0.5*a*t^2, calcolare l'altezza dell'edificio."
A quel punto, chiesi al mio collega se volesse arrendersi. Lui accettò, concedendo allo studente quasi il massimo dei voti. Mentre me ne stavo andando dall'ufficio del collega, mi ricordai che lo studente aveva detto che aveva altre risposte al problema, e gli chiesi quali fossero.
"Beh," disse lo studente "ci sono molti sistemi per scoprire l'altezza di un edificio usando un barometro." "Per esempio si può portar fuori il barometro in una giornata di sole, e misurare l'altezza del barometro, la lunghezza della sua ombra e la lunghezza dell'ombra dell'edificio, e poi, usando una semplice proporzione, determinare l'altezza dell'edificio."
"Bene," gli dissi "e ci sono altre risposte?" "Certo," disse lo studente "C'è un sistema di misura molto semplice che le piacerà. In questo metodo, si prende il barometro, e si cominciano a salire le scale. Salendo le scale, si segna con un tratto la lunghezza del barometro sulla parete. Poi si contano le tacche, e questo le fornisce l'altezza dell'edificio in barometri." "Un metodo molto diretto."
"Naturalmente Se vuole un metodo più sofisticato, può legare il barometro ad un pezzo di spago, farlo dondolare come un pendolo, e determinare il valore di g a livello strada ed in cima all'edificio. Dalla differenza dei due valori di g, si può calcolare, in linea di principio, l'altezza dell'edificio."
"Parimenti, si può portare il barometro in cima all'edificio, attaccarlo ad una corda lunga, calarlo fin quasi a livello strada e poi farlo oscillare come un pendolo. Si può calcolare l'altezza dell'edificio dal periodo della precessione." "Infine," concluse, "ci sono molti altri metodi per risolvere il problema.
Probabilmente il migliore", disse, "consiste nel portare il barometro nello scantinato, e bussare alla porta del custode quando il custode apre, gli si dice così:'Signor Custode, ecco qui un bel barometro. Se lei mi dice l'altezza dell'edificio, glielo regalo.”
A questo punto, chiesi allo studente se davvero non conoscesse la risposta convenzionale alla domanda. Lui ammise di conoscerla, ma disse che si era francamente stufato di docenti universitari che cercavano di insegnargli come pensare.
(Federica)