صدق أو لا تصدق... طن الخشب أثقل وزناً من طن الحديد!!

دخل المعلم، وكان موضوع المحاضرة ( أمثلة لكيفية تدريس العلوم في المرحلة الإعدادية ) لطلاب السنة الثالثة بكلية التربية جامعة عين شمس، وكان المثال الذي اختاره لطلاب شعبة العلوم الفيزيقية هو "قاعدة أرشميدس ". والمثال الذي اختاره لطلاب شعبة التاريخ الطبيعي
" فسيولوجيا الأوراق".وعندما فرغ من شرح المثال الأول الخاص بطلاب شعبة العلوم الفيزيقية، كانت المحاضرة قد انتهت بالفعل، ومن ثم بادر طلابه: أيهما أثقل وزنا طن الخشب أم طن الحديد؟!!. وهنا همهم بعض الطلاب وصاح بعضهم الآخر بأن هذا ليس سؤالا، ولولا معرفتهم لطريقة معلمهم في التدريس وهي تطعيم محاضراته ببعض الطرائف العلمية بقصد جذبهم وإثارتهم لأخذوا السؤال المطروح موضع الاستخفاف، ولكنهم جدوا في البحث عن إجابة له ووعدهم- كعادته – بأن من يوفق في معرفة الإجابة عليه له جائزة مادية رمزية، وانصرف المعلم وسط ضجيج طلابه بمقترحات تستهدف الإجابة على السؤال.
ولما كانت المحاضرة التالية، وجد المعلم طلابه قد انقسموا إلى فريقين: الأول يرى أنه لا فرق بين وزن طن الخشب وطن الحديد فهما متساويان، بينما يرى الثاني أن الخشب أثقل من الحديد ( وهي الإجابة الصحيحة فعلا)، وعندما سأل المعلم أصحاب هذا الفريق عن وجهة نظرهم قالوا: أبدا.. فما دامت هذه طرفة علمية فلا بد أن تكون الإجابة في منتهى الغرابة وهي الإجابة التي اقترحناها. فقال لهم: وهل لديكم تفسير لهذه الإجابة؟ فلم يحروا جوابا، وعندئذ أعلن على بقية المجموعة من الطلاب أن الوزن الحقيقي لطن الخشب أكبر فعلا من الوزن الحقيقي لطن الحديد. وقبل أن يسمع إجابة الطلاب، أسرع بالقول:...وإليكم التفسير:
إن قاعدة أرشميدس لا تنطبق على السوائل فحسب، وإنما تنطبق على الغازات أيضا، إن كل جسم موجود في الهواء يفقد من وزنة مقدارا يساوي وزن الهواء الذي يزيحه، وبالطبع، فإن الخشب والحديد أيضا يفقدان جزءا من وزنهما في الهواء، ولكي نحسب وزنيهما الحقيقيين، يجب إضافة الفقدان، وهكذا فإن الوزن الحقيقي للخشب في هذه الحالة يساوي طن + وزن الهواء الذي يزيحه الخشب، والوزن الحقيقي للحديد يساوي طن + وزن الهواء الذي يزيحه الحديد. ولكن طن الخشب يشغل حجما أكبر من الحجم الذي يشغله طن الحديد بـ15 مرة. ولذالك، فإن الوزن الحقيقية لطن الخشب أكبر من الوزن الحقيقي لطن الحديد! وإذا أردنا التعبير الدقيق وجب علينا أن نقول بأن الوزن الحقيقي للخشب الذي يزن في الهواء طنا واحدا أكبر من الوزن الحقيقي للحديد الذي يزن في الهواء طنا واحدا أيضا. وبما أن طن الحديد يشغل حجما قدرة 8/1 م3، بينما يشغل طن الخشب حوالي 2م3، فإن الفرق بين وزني الهواء المزاح في الحالتين يجب أن يساوي 2.5 كجم تقريبا، وهكذا يكون الوزن الحقيقي لطن الخشب أكبر من الوزن الحقيقي لطن الحديد بمقدار 2.5 كجم!.