يك روز با حجم

 يك روز با حجم

روزي پسركي با پدرش براي خريد از خانه خارج شدند. در مسير به چند ماشين حامل ميوه برخوردند كه هندوانه و خربزه مي‌فروختند، پدر به طرف ميوه‌فروش‌ها رفت و در خصوص قيمت هندوانه‌ها پرسيد و بعد دو هندوانه برداشت و به فروشنده داد، فروشنده قيمت هندوانه‌ي بزرگ را 5/1 برابر هندوانه‌ي كوچك اعلام كرد.(هندوانه ها به شكل كره هستند .)
پدر هندوانه‌ي كوچك را برداشت. پسرك كه با دقت آن دو را نگاه مي كرد و از طرفي بسيار به هندسه علاقمند بود، نزديك رفت و از پدرش خواهش كرد كه دو هندوانه را لحظه‌اي به او بدهد. بعد در ميان وسائل فروشنده دو تكه طناب پيدا كرد. آن ها را برداشت و به دور هندوانه ها گرفت ،نتيجه چنين بود :اختلاف طول دو طناب به اندازه‌ي  طول طناب كوچك تر بود.پس شعاع هندوانه ي بزرگ برابر شعاع هندوانه ي كوچك است(چرا؟) و چون حجم كره با مكعب شعاع آن نسبت مستقيم دارد لذا حجم هندوانه ي بزرگ برابر حجم هندوانه ي كوچك است يعني تقريباً دو برابر حجم هندوانه‌ي كوچك، در حالي كه قيمت آن 5/1 برابر آن است.
بعد نزد پدر كه هنوز داشت بر سر قيمت هندوانه چانه مي زد، رفت و گفت: ما هندوانه‌ي بزرگ را مي‌بريم، چون صرفه در خريدن هندوانه‌ي بزرگ است. بعد تمام استدلالش را براي پدر توضيح داد. بعد از خريد هندوانه به طرف ايستگاه اتوبوس رفتند. در فاصله‌ي زماني كه در ايستگاه بودند، پسر مدام از سردي هوا شكايت مي‌كرد، پدر با تعجب به او نگاه كرد و گفت: من هم دقيقاً مثل تو لباس پوشيده‌ام ولي اصلاً احساس سرما نمي‌كنم.
پسرك لبخندي زد و گفت: پدر به نظر شما اگر دو كتري پر از آب جوشيده داشته باشيم كه دقيقاً از يك جنس ساخته شده‌اند ولي يكي از ديگري بزرگ‌تر است، كدام‌يك زودتر خنك خواهد شد؟
پدر كه از سؤال او تعجب كرده بود اندكي فكر كرد و گفت: دليلش را نمي‌دانم ولي به تجربه مي‌دانم كه كتري كوچك‌تر زودتر خنك خواهد شد.
پسرك گفت: كاملاً درست است، ولي اجازه دهيد دليلش را من برايتان بگويم، اين هم يك تعبير هندسي دارد:
«جسمي زودتر سرد مي‌شود كه به هر واحد حجم آن، سطح بيش‌تري تعلق گيرد.»
اگر ابعاد يكي از كتري‌ها n برابر ديگري باشد، سطح آن طبعاً  برابر و حجم آن برابر كتري ديگر خواهد شد. بنابراين ميزان سطحي كه به هر واحد حجم كتري بزرگ تعلق مي گيرد  ميزان سطحي است كه به هر واحد حجم كتري كوچك تعلق مي گيرد لذا طبق آن چه گفتم كتري كوچك‌تر زودتر سرد خواهد شد.
خب اكنون با توجه به مثالي كه در اين جا آوردم بايد متوجه شده باشيد كه چرا من احساس سرما مي كنم ولي شما سردتان نيست. 
حالا پدر به نظر شما چرا شاخه‌ي نازكي كه از يك كنده‌ي هيزم جدا شده است، ‌زودتر از خود كنده مي‌سوزد؟

منبع : كتاب رياضيات زنده