不動岡高校ラグビー部

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物理は得意?

2014-11-21 20:40:45 | 日記
話題がないです。
米原万里の発明マニア「ビルの高さの測り方」毎日新聞社という本から。
ちょっと長い引用ですが、かなりおもしろいです。
この話自体も何かの引用、孫引きですね。

✳︎✳︎✳︎

ある日、大学で物理を教えている友人から電話があり、試験で自分がある学生に与えた評価について意見を聞きたいと言われた。友人は「不可」にしたのだが、学生の方は、試験の公正さという観点からして「優」以外にあり得ない、と主張する。何時間も話し合ったが、お互い譲らない。いつまでたっても平行線なので、では、第三者の意見に耳を傾けよう、ということになり、僕に白羽の矢が立てられたというわけだ。
僕は友人の研究室に向かい、そこでまず、出題された試験問題の文章を読んだ。
「バロメーター(気圧計)を用いて超高層ビルの高さを測る方法を述べよ」
次に学生の解答を読んだ。
「超高層ビルの屋上に上がり、長い紐にバロメーターを括り付け、それを地面に触れるまで下ろす。地面に触れたところで、屋上で握っている紐の部分に印を付け、バロメーターを持ち上げて、バロメーターの底から紐の印を付けた個所までの長さを測る。これは超高層ビルの高さに等しい。」
僕は、学生が「優」を要求するものもっともだと思った。解答は十分に正しかったからだ。しかし、一方で、この解答に高い評価を与えてしまったら、物理の講義内容を無視、あるいは少なくとも軽視する結果になってしまうことも事実だ。試験というものは、そもそも、講義内容を学生が十分に消化したかどうかを試すものである。しかるに、この解答では、その点が全く分からない。
それで、僕は、学生にもう一度解答する機会を与えてはどうか、と提案した。友人がすぐに同意したのには、さして驚かなかった。僕が驚いたのは、学生の解答の方だ。学生には、考えをまとめるために6分を与えた。ところが、5分経過しても、解答用紙に何も書いていない。それで、
「試験を明日にでも延期するつもりなのか」
と尋ねた。すると、学生は
「とんでもない。実はこの問題には、答えが山ほどあって、どの答えにプライオリティーを与えるかで迷っているんです」
と言うではないか。それで、僕は学生に思考を中断させてしまったことを謝り、どうぞお続けなさい、と言った。それから1分ほどして、学生は次のように考えをまとめたのだった。
「バロメーターを超高層ビルの屋上に持っていき、屋根の端に置く。軽くバロメーターを押して墜落させると同時に秒針計をスイッチオンして、バロメーターがアスファルト面に衝突した音が聞こえると同時に秒針計をスイッチオフする。すると、以下の公式に従って、ビルの高さが確定します。
L=GT²/2
(L…超高層ビルの高さ、T…落下時間、G…重力加速度)」
ここで僕は、友人に降参してはどうか、と提案し、友人の同意を得た上で学生に「優」を与えた。
学生が挨拶をして研究室を出ようとしたところで、僕は彼が
「答えは山ほどある」
と言っていたのを思い出し、それはどういう意味か、と尋ねた。
「ああ、そりゃあたくさんありますよ。バロメーターを使って超高層ビルの高さを測る方法は…」
と学生は思わせぶりな顔つきになったものの、応じてくれた。
「たとえば、よく晴れた日に、バロメーターが投げかける影の長さを測ります。これがL1。同じ角度の超高層ビルの影の長さも測ります。これをL2とします。その上で、バロメーターの高さを測れば、簡単にビルの高さが判明します。
計算式は
L=L1×L2/L1
です。」
「素晴らしい!」
と思わず僕は感嘆し、
「それで、他には?」
とねだっていた。
「そうですね。消防署からはしごを借りてきて、ビルの壁面に沿って上っていきます。そして、バロメーターの高さの分だけ印を付けていきます。印の数×バロメーターの高さ=ビルの高さになりますね」
「ほう」
とただただ呻くばかりの僕。学生は、さらに得意になって話を続ける。
「もちろん、もっと繊細な方法もあります。たとえば、紐の先にバロメーターを括り付けて振り子のように揺らすのです。これを地上とビルの屋上の両方でやってみれば、重力加速度Gのそれぞれの値の相違からビルの高さを導き出すことができます」
「ふむふむ」
僕が感心感嘆するのに恥じ入ったのか、学生はこんな話で締めくくった。
「でも、一番いい方法は、ビルの管理人のところへ行ってこう言えばいいんです。『管理人さん、ご覧下さい、このバロメーター、なかなか優れものでしょう。最新式ですよ。もし、管理人さんが、このビルの正確な高さを教えてくださったら、このバロメーターをお礼に差し上げます』」
「ハハハハハハ」
笑い転げながらも、僕は学生に尋ねずにはいられなかった。
「試験をした教授が君に求めていた解答は、まさか知らなかったわけではないんだろう」
「ええ、もちろん知っていますよ。ビルの1階のレベルの気圧と屋上の気圧を測って、その差からビルの高さを導き出す方法ですよね」
と学生はこともなげに言ったのだった。