С помощью Солнца очень легко
определить высоту чего-либо высокого. Например дерева, столба, здания и т. д.
Рассмотрим соответствующие примеры: высота спортивной установки,
высота жилого 9 этажного дома, высота фонаря уличного
освещения.
1. Попробуем определить высоту этой установки. Она находится около моей родной школы, которой я проучился 10 лет и в которой проработал 9 лет учителем математики, физики, информатики.
Для этого я отметил с помощью колышка положение тени от неё. Колышек я установил в 13 часов 22 минуты. Было это 13 августа.
Теперь рулеткой измеряем длину тени. Она оказалась равна 434,5 см.
С помощью астрономической программы
StarCalc или с помощью другой программы "Солнечный калькулятор" узнаём высоту
Солнца в этот день, в это время, в этом месте. Она оказалась равна 50,61
градуса. Значит высоту установки будет 434,5 см *
tg50,61 = 529 см.
Измерение рулеткой высоты привело к результату 521 см. Как видим отличие по причине неточностей измерения получилось всего 8 см.
2. Определим высоту жилого здания, в котором я проживаю в Ижевске в данное время. Рассчитать эту высоту можно тремя способами.
1 способ. Сначала рассчитаем высоту используя рулетку. От земли + первые два блока = 220 см. Затем 9 этажей. Каждый состоит из двух одинаковых по высоте блоков по 138 см. Поэтому 9*2*138 см. Далее прибавляем высоту ещё одного блока, это чердак и добавляем толщину крыши 20 см. Получается такое выражение: 220 + 138*2*9 + 138 + 20 = 2862 см = 28,62 м.
2 способ. Можно подсчитать и по другому. От земли до пола 1 этажа 121 см. Затем 9 этажей, между этажами по 278 см. Чердак по высоте состоит из целого блока и половины, поэтому 138*1,5 см. Крыша - 20 см. Получается такое выражение 121 + 278*9 + 138*1,5 + 20 = 2850 см = 28,50 м.
3 способ. Теперь сделаем расчёт, измерив длину тени и зная высоту Солнца. Измерение проводилось 4 мая 2020 года в 13 ч. 36 мин. Программа StarCalc показала, что в данном месте высота Солнца в этот момент равнялась 47,14 градусов (смотрите скриншот ниже). Перед использованием программы StarCalc надо ввести координаты места наблюдения. Измерив рулеткой оказалось, что длина тени дома в этот момент получилась 26,5 м. Находим высоту здания: 26,5 м * tg47,14 = 28,56 м. Как видим отличие этого способа от двух других составляет всего 6 см! Это говорит о том, что измерение оказалось очень точное.
   |
 |
3. Определим высоту фонарного столба
(расстояние по вертикали от земли до верхней точки фонаря). Длина тени 6 мая
2020 года в 12 ч 56 мин оказалась равна 797 см. Высота Солнца в этот момент
времени 49,46 градуса.
Получается h = 797 * tg49,46 = 931,8
см = 9 м 32 см.
Как проверить это измерение? Как измерить
высоту столба другим способом? Я измерил расстояние от земли до некоторой метки
на столбе. Оно оказалось равно 186,3 см. Затем я сфотографировал столб с
максимально большого расстояния (но с учётом того, чтобы метку потом на фото
можно было рассмотреть), подняв фотоаппарат на максимальную высоту, которую
позволял мой рост. Далее оказалось, что на высоте столба уложилось ровно 5
отрезков по 186,3 см. Надо учесть, что расстояние от фотоаппарата до верхней
части столба больше, чем до нижней. Поэтому получается, что действительно ровно
5 таких отрезков укладывается на высоте столба. Поэтому этот способ даёт такой
результат:
186,3 см * 5 = 931,5 см = 9 м 32 см. Неожиданно, получилось идеальное
совпадение!
   |
| Назад Самодельные устройства 1 часть 2 часть Методические материалы Пушкинская средняя школа Сайт для учащихся школы №20 Опыты с лазерной указкой Качер Бровина Взрывы Определение скорости пули |