Le Baromètre

Voici un texte que j'ai lu quelque part.


Il y a quelque temps, j'ai reçu un appel d'un ami de collègue. Il se préparait à coller un zéro à un étudiant pour sa réponse à une question de Physique alors que l'étudiant réclamait une note parfaite. L'enseignant et l'étudiant s'étaient entendus à en référer à un arbitre impartial et je fus sélectionné. Je lus la question d'examen:

Montrez comment il est possible de déterminer la hauteur d'un grand édifice à l'aide d'un baromètre.

L'étudiant avait répondu: Apportez le baromètre au sommet de l'édifice, attachez-le à une longue corde, descendez-le le long de l'édifice jusqu'au pied de l'édifice, ensuite ramenez-le, mesurez la corde. La longueur de la corde donne la hauteur de l'édifice.

L'étudiant était en excellente situation car il avait répondu à la question complètement et correctement. Par contre, si tous ses points lui étaient donnés, cela contribuerait à une haute note globale dans son cours de Physique, ce qui impliquait une certification de ses compétences en Physique, sans que sa réponse ne confirme ses compétences.

J'ai suggéré à l'étudiant une autre route. J'ai donné à ce dernier six minutes pour répondre à la question, mais sa nouvelle réponse devrait montrer des connaissances en Physique. Après cinq minutes, il n'avait toujours rien écrit. Je lui ai demandé s'il voulait abandonner, mais il me répondit qu'il y avait plusieurs réponses possibles à ce problème et qu'il tentait de trouver la meilleure. Je m'excusai de l'avoir interrompu et lui demandai de poursuivre.

Dans la minute qui suivit, il gribouilla la réponse suivante: Amenez le baromètre au sommet de l'édifice, et tenez-le au-dessus du vide avec votre main. Dans l'autre, tenez un chronomètre. Lâchez le baromètre en même temps que vous démarrez le chronomètre. Arrêtez le chronomètre lorsque le baromètre se brise au pied de l'édifice. Utilisez alors la formule x=0.5*g*t2 pour calculer la hauteur de l'édifice.

Je me retournai vers mon collègue et lui demandai s'il voulait abandonner et donner tous les points à l'étudiant. Il concéda et donna une note parfaite. Avant de quitter le bureau de mon collègue, je rappelai l'étudiant en question et lui demandai quelles étaient ses autres réponses.

Eh bien, dit l'étudiant, il y a plusieurs façons d'obtenir la hauteur d'un grand édifice avec un baromètre. Par exemple, vous pourriez sortir avec votre baromètre par une belle journée ensoleillée et mesurer la hauteur du baromètre à la verticale, la longueur de son ombre et la longueur de l'ombre de l'édifice. En utilisant une simple proportion, vous pourriez déterminer la hauteur de l'édifice.

Bien, dis-je, et les autres façons?

Il y a une méthode vraiment élémentaire que vous allez apprécier. Vous prenez le baromètre et montez les escaliers avec. Tout en montant les escaliers, vous inscrivez sur le mur chaque hauteur de baromètre. Vous comptez le nombre de marques, multipliez par la hauteur du baromètre, et ceci vous donne la hauteur de l'édifice.

Une méthode très directe en effet, dis-je.

Bien sûr, si vous préférez une méthode plus sophistiquée, vous attachez le baromètre à une corde et le faites balancer comme un pendule en bas de l'édifice, et répétez l'expérience en haut de l'édifice. À partir des différences entre les deux valeurs de g, la hauteur de l'édifice peut être calculée, en principe.

Dans la même lancée, vous pourriez amener le baromètre en haut de l'édifice, lui attacher une longue corde, et le faire balancer comme un pendule. Vous pourriez alors calculer la hauteur de l'édifice en mesurant la période de précession...

Finalement, conclut-il, Il y a encore tout plein d'autres méthodes pour résoudre ce problème.

Probablement que la meilleure est, dit-il, d'aller voir le concierge et lui dire que vous lui donnez ce beau baromètre s'il vous dit la hauteur de l'édifice.

À ce point, je demandai à l'étudiant s'il ne connaissait vraiment pas la méthode conventionnelle pour mesurer la hauteur d'un édifice avec un baromètre. Il admit qu'il la connaissait, mais ajouta qu'il en avait marre des enseignants qui essayaient de lui montrer comment penser et quoi penser.

L'étudiant était Neils Bohr, et l'arbitre était Ernest Rutherford.