Περιεχόμενο
- Ιστορικό πλοήγησης
- Γεωγραφικό πλάτος και μήκος καθορισμένο
- Υπολογισμός γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους
- Απόσταση μεταξύ γραμμών Latitude
- Απόσταση μεταξύ γραμμών μεγάλου μήκους
- Συμβουλές
- Υπολογιστής απόστασης γεωγραφικού μήκους / γεωγραφικού μήκους
Ήταν μόλις πριν από περίπου 500 χρόνια που οι τυχοδιώκτες έφτασαν για πρώτη φορά δυτικά από την Ευρώπη σε αυτό που θα γίνει η Αμερική. Αυτό βοήθησε να ξεκουραστούν οι φόβοι για ένα προ-επιστημονικό μοντέλο της Γης - πράγματα λίγο πολύ συναρμολογημένα σε ένα επίπεδο αεροπλάνο με ακμές, όπου τα πλοία θα μπορούσαν να πέφτουν από την ίδια τη Γη σε έναν καταρράκτη σε κάποιο άγνωστο κενό.
Η μεγάλη ερώτηση: "Τι συμβαίνει στην αντίθετη πλευρά του κόσμου;" δεν έχει πλέον γίνει ούτε γεωμετρική αίσθηση. μια σφαίρα δεν έχει "αντίθετες πλευρές" περισσότερο από ότι έχει τις σωστές γωνίες.
Ένα από τα πολλά αποτελέσματα αυτής της διαβεβαίωσης (και στην πραγματικότητα, οι Έλληνες είχαν καταλάβει ότι η Γη είναι περισσότερο ή λιγότερο σφαιρική) μπορούσε να δημιουργήσει ένα χρήσιμο σύστημα πλοήγησης που επέτρεπε στους ναυτικούς και άλλους να προσδιορίζουν με αξιοπιστία όχι μόνο τη θέση τους σε ένα βορρά -south γραμμή, η οποία ήταν δυνατή για αιώνες, αλλά και κατά μήκος μιας ανατολικοδυτικής γραμμής.
Η περιστροφή της γης προς αυτή την κατεύθυνση προς τους αβέβαιους προορισμούς έπληξε τους χαρτογράφους ή τους χάρτες της ημέρας. Τέλος, ακριβής υπολογισμός του γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους είχε καταστεί δυνατή.
Ιστορικό πλοήγησης
Όταν οι άνθρωποι άρχισαν να πλέουν και να ταξιδεύουν σκόπιμα σε μεγάλες αποστάσεις γενικά, είχαν μόνο ορόσημα και τα αστέρια παραπάνω (συμπεριλαμβανομένου του ήλιου) να βασίζονται, με το φεγγάρι να είναι λιγότερο χρήσιμο χάρη στις διάφορες αντιφάσεις του σε σύγκριση με άλλες ουράνιες ορόσημα.
Οι πυξίδες ήταν σε λειτουργία από το 1100 για να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του βορρά και γνωρίζοντας την ετήσια περιστροφή του αστερισμούς ήταν εξαιρετικά σημαντική στην ανοιχτή θάλασσα, η οποία δεν προσέφερε άλλα σημεία αναφοράς.
Οι επιστήμονες είχαν από καιρό εργαλεία για την ακριβή μέτρηση των γωνιών αιώνες πριν από τις ημέρες των φημισμένων εξερευνητών Magellan και Columbus, οπότε μόλις γνώριζαν την απόσταση γύρω από τη Γη, το γεωγραφικό πλάτος και το γεωγραφικό πλάτος άρχισαν να κυβερνούν τη ροή της ναυσιπλοΐας.
Γεωγραφικό πλάτος και μήκος καθορισμένο
Το Latitude είναι η γωνιακή απόσταση βόρεια ή νότια από τον Equator της Γης, που αναφέρεται απλώς ως "ο ισημερινός", και ανατολικά ή δυτικά από μια γραμμή που περιβάλλει τον πλανήτη κάθετα προς τον ανατολικό-δυτικό ισημερινό. Αλλά πώς θα μπορούσε να καθοριστεί το ακριβές μονοπάτι βορρά-νότου κατά μήκος της καμπύλης της Γης; Περισσότερα για αυτό σε μια στιγμή.
Επειδή η Γη περιστρέφεται σε έναν άξονα που διέρχεται από σημεία που έχουν επιλεγεί για να αντιπροσωπεύουν απόλυτο βόρειο και απόλυτο νότο (δηλαδή, τους πόλους), ένας παρατηρητής που σε βλέπει από ένα σταθερό σημείο στο διάστημα θα σας βλέπει να περιστρέφετε πλευρικά και έτσι να αλλάζετε την οριζόντια θέση σας , αλλά δεν θα δείτε την κάθετη αλλαγή της θέσης σας. Αυτό κάνει τον ισημερινό αυτόματο σημείο αναφοράς.
Για να δημιουργηθεί ένα πλήρες σύστημα πλέγματος που να επιτρέπει την πλήρη εξειδίκευση της βορράς-νότιας και ανατολικοδυτικής θέσης του πλανήτη, πρέπει να επιλεγεί μια γραμμή μήκους που θα χρησιμεύει ως 0 ° ανατολικό και δυτικό γεωγραφικό μήκος. Αυτή η αόρατη γραμμή, που ονομάζεται πρώτος μεσημβρινός, περνάει από ιστορική σύμβαση μέσω του Γκρήνουιτς της Αγγλίας. (Ονομάζονται επίσης γραμμές μήκους μεσημβρινούς. γραμμές γεωγραφικού πλάτους μερικές φορές αναφέρονται ως παράλληλες.)
Υπολογισμός γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους
Δεν χρειάζεται να επιλέξετε ένα σταθερό σημείο αναφοράς για γεωγραφικό πλάτος, δεδομένου ότι ο ισημερινός το ορίζει. Η απόστασή σας από τον ισημερινό αναφέρεται σε μοίρες, λεπτά (εξήντα του ενός βαθμού, ακριβώς όπως τα λεπτά σχετίζονται με τις ώρες σε ένα ρολόι) και τα δευτερόλεπτα (εξήντα ένα λεπτό, και ditto).
Ο βαθμός αντιπροσωπεύει το 1 / 360ο ενός κύκλου και είναι γραμμένος με ένα σύμβολο °. Σε ένα σύστημα που δεν είναι πια το πρωτεύον σε χρήση, τα λεπτά σημειώνονται με ένα μόνο tick () και δευτερόλεπτα με ένα διπλό tick ("). Χρησιμοποιούνται οι συνήθεις συντομογραφίες για τη διεύθυνση και οι τιμές γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους διαχωρίζονται με ένα κόμμα.
Έτσι, κάποια θέση θα μπορούσε να περιγραφεί ως 40 ° 0 53,9 N, 105 ° 16 13,9 W αν ήταν φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder του Κολοράντο.
Συχνά, το γεωγραφικό πλάτος και το γεωγραφικό μήκος εκφράζονται ως θετικοί (βόρειοι και ανατολικοί) ή αρνητικοί (νότιοι και δυτικοί) δεκαδικοί αριθμοί, με το δεκαδικό τμήμα να αντιπροσωπεύει απλώς το μερίδιο ενός πλήρους βαθμού που απομένει. Οι συντεταγμένες των ογκόλιθων κάτω από αυτό το σύστημα είναι 40.014984, -105.270546, δηλαδή 0.105 μοίρες είναι η ίδια απόσταση με 0 53.9 ".
Απόσταση μεταξύ γραμμών Latitude
Ο υπολογισμός της απόστασης μεταξύ των γραμμών γεωγραφικού πλάτους είναι εύκολος επειδή η απόσταση αυτή δεν μεταβάλλεται ποτέ. Εάν αντιμετωπίζετε τη Γη ως σφαίρα με περιφέρεια 25.000 μιλίων, τότε ένας βαθμός γεωγραφικού πλάτους είναι 25.000 / 360 = 69.44 μίλια. Επομένως ένα λεπτό είναι 69,44 / 60 = 1,157 μίλια και ένα δεύτερο είναι 1,15 / 60 = 0,0193 μίλια ή περίπου 101 πόδια.
Επιστρέφοντας στο ανωτέρω παράδειγμα του Κολοράντο, 0,015 βαθμοί ισούται (0,015) (69,44) = 1,04 μίλια, τοποθετώντας αυτό το σημείο ακριβώς βόρεια του 40ου παραλλήλου και (69,44) (40,015) = 2,779 μίλια βόρεια του ισημερινού (περίπου το πλάτος του ηπειρωτική ΗΠΑ). Αλλά πόσο μακριά δυτικά του Γκρήνουιτς είναι το Boulder;
Απόσταση μεταξύ γραμμών μεγάλου μήκους
Όπως περιγράφηκε παραπάνω, οι γραμμές γεωγραφικού μήκους συγκλίνουν μεταξύ του μεγαλύτερου διαχωρισμού τους στον ισημερινό και της συνάντησής τους σε σημεία σε κάθε πόλο. Αυτό σημαίνει ότι η απόσταση μεταξύ των γραμμών γεωγραφικού μήκους αυξάνεται συντομότερα καθώς κάποιος μετακινείται από τον ισημερινό προς έναν από τους πόλους.
Είναι σημαντικό, όμως, χάρη στις ιδιοτροπίες της τριγωνομετρίας, αυτό δεν συμβαίνει με ενιαίο ρυθμό. Αυτό σημαίνει ότι, για παράδειγμα, οι γραμμές γεωγραφικού μήκους δεν είναι απλώς μισές από τις αποστάσεις σε 45 γεωγραφικό πλάτος (που θα ήταν περίπου 34,7 μίλια) όπως βρίσκονται στον ισημερινό.
Μπορείτε, ωστόσο, να χρησιμοποιήσετε τη βασική τριγωνομετρία για να μάθετε πόσο μακριά είναι οι διαχωριστικές γραμμές του γεωγραφικού μήκους, αν γνωρίζετε το γεωγραφικό πλάτος σας. Φανταστείτε τη Γη από την πλευρά σας, με σας στέκεστε σε αυτόν τον φαινομενικό κύκλο σε 40 ° βόρειου γεωγραφικού πλάτους. Εάν σχεδιάσετε μια γραμμή από το κέντρο του κύκλου στον εαυτό σας, δημιουργεί μια γωνία 40 ° με μια οριζόντια γραμμή που κατευθύνεται μέσω του ισημερινού και μια κατακόρυφη γραμμή ανάμεσα στο σημείο όπου στέκεστε και αυτή την οριζόντια γραμμή. Αυτό αποτελεί ένα ορθό τρίγωνο, με την υποτείνουσα να είναι η ακτίνα της Γης περίπου 4.000 μίλια.
Συμβουλές
Τώρα μπορείτε να καταλάβετε την οριζόντια απόσταση μεταξύ μιας κάθετης γραμμής μέσα από το κέντρο της Γης και τον εαυτό σας. Αυτή είναι η ίδια απόσταση με το οριζόντιο μήκος του δεξιού τριγώνου, το οποίο μπορείτε να καλέσετε το x. Δεδομένου ότι το συνημίτονο ενός ορθού τριγώνου είναι το παρακείμενο σκέλος που διαιρείται με την υποτείνουσα, στην περίπτωση αυτή, έχετε cos L = x / R. όπου L = πλάτος = 40 ° και R = 4.000. Δεδομένου ότι το συνημίτονο των 40 ° είναι 0.766, x = (4.000) (0.766) = 3.064 μίλια.
Τώρα έχετε την ακτίνα ενός κύκλου που περνά γύρω από τη Γη σε 40 ° βόρεια (ή νότια) γεωγραφικό πλάτος και χρησιμοποιώντας τον τύπο για περιφέρεια (2πρ). διαπιστώνετε ότι ο κύκλος αυτός είναι 19,252 μίλια γύρω. Η διαίρεση με 360 αποκαλύπτει ότι ένας βαθμός γεωγραφικού μήκους σε αυτό το γεωγραφικό πλάτος καλύπτει 53,5 μίλια.
Τέλος, μπορείτε να υπολογίσετε την ανατολή-δυτική απόσταση από Boulder στον κεντρικό μεσημβρινό: (53,5) (105,27) = 5,631 μίλια.
Υπολογιστής απόστασης γεωγραφικού μήκους / γεωγραφικού μήκους
Εάν γνωρίζετε το ακριβές γεωγραφικό πλάτος και γεωγραφικό μήκος και τις συντεταγμένες ενός δεύτερου σημείου στη Γη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σε ηλεκτρονική αριθμομηχανή όπως το εργαλείο NOAA των πόρων για να μάθετε ακριβώς πόσο μακριά είστε από εκείνο το σημείο κατά μήκος της πιο σύντομης διαδρομής. Μπορεί να μην είστε σε θέση να οδηγήσετε με αυτόν τον τρόπο, αλλά οι πληροφορίες διασκέδασης του να είναι σε θέση να γνωρίζουν ανεξάρτητα!