不能上网的古人怎么知道自己的纬度呢?

作者: 实验君

来源: 把科学带回家

发布日期: 2017-10-06

本文介绍了如何使用简单的工具和三角测量法来测量物体的高度,以及在没有网络的情况下如何知道自己的纬度。通过制作和使用倾斜仪,读者可以测量树木、大楼、群山等物体的高度,并在夜晚通过北极星测量自己的纬度。

在遥望群山的时候,你是否想过,山有多高呢?很想知道站在对面的小哥哥,小姐姐的身高是多少,又不敢开口问,该怎么办?没有地质学家们的专业测量工具,难道我们就不能简单地了解它们的高度了吗?那可不一定。今天教大家用简单的工具来测量树木、大楼、群山,乃至高个儿的学长,学姐的高度。用这个方法,还能在不上网的情况下知道自己的纬度呢。

关键概念:三角测量法、倾斜仪。

材料和工具:A4白纸、硬纸片一张(比如贺卡)、打印机、直尺、卷尺、笔、剪刀、胶带纸(或胶水)、50厘米左右的棉线、回形针、硬币。操作步骤:1. 在“把科学带回家”后台回复“倾斜仪”,得到模版,然后打印出来。2. 把模版中的量角器沿着边缘剪下来,注意直边一定要剪齐。3. 把量角器粘在硬纸片上,直边对齐。然后在量角器的中间挖个小洞,把棉线穿进去打结。棉线的另外一端连一个回形针,回形针里面夹一个硬币。

4. 把A4纸卷成直径大概是2.5厘米的圆桶,把边缘用胶带纸封好,然后粘在量角器的直边上。倾斜仪就做好了。5. 现在可以开始玩啦。

玩法1. 测量高度:a. 用倾斜仪的小洞对着远处的物体(比如对面的小哥的头顶),然后记录下棉线在量角器上的角度。b. 正对着小哥往前走几步,然后再用倾斜仪对着他的头顶,记录下棉线此时的角度。c. 用卷尺量一下刚才走动的距离。再量一下地面到你眼睛的距离。

d. 拿出刚刚打印出来的图纸,从左下角的原点往右边画一条线,这条线和底边的夹角是第一次棉线的角度。e. 然后从从原点开始往右边移动你刚才走过的距离,重新画一个点。f. 从新的点上往右上方画一条线,这条线和底边的夹角是第二次棉线的角度。g. 现在你的图纸上两条线相交于一点。用尺子量一下它到底边的高度,然后再加上地面到你眼睛的距离,就是小哥的身高了。

玩法2. 测量纬度:a. 在一个晴朗的夜晚,出去找北极星。北极星的找法参照下图。b. 拿着我们做好的倾斜仪对着北极星看,棉线在量角器上的角度就是你所在的纬度。

实验原理:倾斜仪测量物体高度的方法叫做三角测量法。三角测量法只需要运用三角学的知识、两地的距离,和物体在两地的高度角,就能轻松算出物体的高度了。从古时候起,人们就用三角测量法测量山和建筑物的高度。在现代,三角测量法在航海、导航、测绘等许多工程领域都有应用。倾斜仪是一种古老的定位和测量工具。在古时候,如古希腊时代和中世纪,人们就用一种更加精密、复杂的倾斜仪——星盘来确定纬度。

亲爱的小伙伴们,你有没有尝试“倾斜仪”?想让更多小伙伴看到你的作品?可以把你拍到的照片发给我们哦~你也可以把孩子的小名一起发过来展示在我们推送中。我们将每月抽一次奖,送一期电子版《环球科学》!

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