Salah satu pengantar mata kuliah fisika yang paling terkenal adalah kisah mengukur ketinggian gedung dengan Barometer. Konon seorang dosen fisika meminta mahasiswa-nya memperkirakan tinggi gedung dengan menggunakan Barometer.
Barometer dan Bohr
Seorang mahasiswa protes kepada dosen-nya karena diberikan nilai 0 atas jawaban yang ia berikan dari sebuah soal. Soal tersebut meminta mahasiswa mengukur tinggi gedung dengan menggunakan Barometer.
Mahasiswa tersebut protes karena mendapatkan skor 0 atas jawaban yang ia berikan. Lalu ia keberataan kepada sang dosen dan akhirnya disetujui untuk diadakan sidang kecil tertutup.
Dosen : Jelaskan bagaimana cara mengukur ketinggian dengan menggunakan Barometer?
Dan respn sang Mahasiswa sebagai berikut
Saya melihat ada banyak cara mengukur ketinggian gedung dengan Barometer. Misalnya saja saya akan mengikat barometer dengan tali lalu naik ke atas gedung kemudian turunkan ke bawah sampai ke lantai dasar. Maka kita dapat mengetahui tinggi gedung dengan mengukur panjang tali lalu tambahkan dengan tinggi barometer.
Hanya saja jawaban ini masih kurang dari sisi konsep fisika. Jadi saya memikirkan jawaban lain yang lebih erat kaitannya dengan konsep fisika. Misalnya, kita jatuhkan barometer tepat dari atas gedung dengan gerak jatuh bebas. Ketinggian gedung dapat ditaksir dengan persamaan gerak yakni:
h=\frac12gt^2
Tapi cara ini kurang etis karena pada akhirnya kita tidak bisa menggunakan Barometer yang pecah pada proses pengukuran. Tentu saja masih ada banyak metode lain.
Mari kita asumsikan saja hari ini sedang cerah dan matahari bersinar terang. Akan ada bayangan gedung yang terbentuk di tanah. Proporsi bayangan gedung akan sama dengan bayangan Barometer sehingga ketinggian gedung bisa dihitung dengan persamaan :
\frac{h_g}{l_g}=\frac{h_b}{l_b}
Sayangnya Ketinggian gedung dan Barometer terlampau jauh berbeda sehingga pengukurannya akan menghasilkan ketidakpastian relatif sangat besar.
Ada cara lain yang lebih sederhana dengan pergi ke tangga lalu membandingkan anak tangga dengan tinggi barometer. Setelah hitung jumlah seluruh anak tangga. Hanya saja ada bagian lantai atas yang tidak punya anak tangga jadi jawaban ini masih sulit memberikan tinggi gedung.
Ada salah satu metode yang mungkin saja lebih detail dalam menentukan tinggi gedung yakni dengan cara mengikat barometer denagn benang lalu buatlah pendulum. Kita bisa mengetahui perbedaan ketinggian di lantai daasar dengan lantai atas dengan membandingkan frekuensi alami-nya.
Namun diantara sekian banyak metode yang saya pikirkan, ada satu metode yang memberikan jaminan ketinggian gedung dengan barometer. Caranya dengan mendatangi bagian arsip gedung lalu katakan, saya punya Barometer yang bagus untuk anda jika anda tahu berapa tinggi bangunan ini. Dan saya lebih menyukai jawaban ini.
