3.
\ begingroup美元

我已经做了一些关于这个话题的研究,最简单的方法似乎是埃拉托色尼的实验.我们在同一纬度上选择两个位置(我们知道它们之间的距离),然后测量太阳正午时垂直木棍阴影的长度,以得到两个角度。然后我们可以求出这两个角的差值,代入公式:

\begin{align} \frac{\text{角度}}{360°}&=\frac{\text{距离}}{\text{地球周长}}\\[3mm] \text{地球周长}&=\frac{360°}{\text{角度}}\times\text{距离}\\ \end{align}

现在我想做一个类似的实验。我家有朋友住在离我们1260公里以西(稍微往南一点)的地方。有没有一种方法可以让我们在测量的同时计算出地球的周长?显然,上面的公式不再适用,因为我们从来没有相同的太阳正午。

\ endgroup美元
1
  • \ begingroup美元 埃拉托色尼需要使用相同的纬度来将时间与报告联系起来,你有电话,所以你可以用不同的经度做同样的事情。 \ endgroup美元
    - - - - - -约翰
    2020年8月7日15:30

2答案2

6
\ begingroup美元

你可以利用地球自转周期已知这一事实。然后用这段时间(用太阳日的24小时00分而不是恒星日的23小时56分)除以两个太阳正午之间的实际时间,再乘以你的1260公里距离。

结果是周长…你的纬度圈。要得到一个大圆的周长,也就是地球的周长,你需要用上面计算的数字除以纬度的余弦。要得到纬度,请在春分进行实验,并测量太阳正午的阴影角。

玩得开心,祝你好运!

\ endgroup美元
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  • 1
    \ begingroup美元 谢谢你!在两个地方的太阳正午做同样的实验是我所缺少的想法。但为了确保我的理解是正确的:时间的差异会给我一个经度上的角度,比较阴影的角度会给我一个纬度上的角度。你是说为了得到对角线角我需要用第一个角除以第二个角的余弦? \ endgroup美元
    - - - - - -Fullk33
    2020年8月7日17:19
  • \ begingroup美元 你应该用纬度圆的周长除以纬度角的余弦。因此,将太阳中午时间的角度转换为周长,这对应于你的纬度圈,然后除以你从阴影测量中得到的角度的余弦。用这种方法不直接计算大圆圆弧。 \ endgroup美元
    - - - - - -奥斯卡Lanzi
    2020年8月7日17:38
  • \ begingroup美元 1260公里从何而来?是不是基于已经知道的答案? \ endgroup美元
    - - - - - -JohnHoltz
    2020年8月10日1:12
  • \ begingroup美元 @john问题中给出了那个数字。 \ endgroup美元
    - - - - - -奥斯卡Lanzi
    2020年8月10日1:39
  • 1
    \ begingroup美元 很抱歉。我不应该用手机阅读,因为屏幕太小了。:-( \ endgroup美元
    - - - - - -JohnHoltz
    2020年8月10日14:22
0
\ begingroup美元

“我们在同一纬度上选择两个地点”。

Erathostenes用不同的纬度但相同的经度来知道地球的周长。

如果你用同样的纬度做实验,你会得到奥斯卡·兰兹所说的:

“周长……你的纬度圈"

因此,要知道地球的真实周长,你需要做他说的数学技巧。

\ endgroup美元

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