Много често волю-неволю си мислим за привидно странни и безсмислени въпроси. Много често се интересуваме от числените стойности на някои параметри, както и от тяхното сравнение с други, но известни за нас количества. Много често такива въпроси изникват в ума на децата и родителите трябва да им отговорят.
Какъв е обемът на Земята? Може да е трудно да се отговори на въпроса, защото мозъкът много не желае да запомня онези количества, които рядко има нужда да прилага в живота. Ако сте чували отговора на този въпрос преди много време, днес едва ли ще го запомните, тъй като оттогава не ви е бил полезен.
Преди да дадем точен отговор и да сравним обема на Земята с познатите ни количества, нека се потопим в историята на геометрията. В крайна сметка тази наука първоначално е създадена, за да измерва различните характеристики на нашата планета.
История
Геометрията произхожда от древен Египет. Хората много често имаха нужда (както сега) да намерят разстоянията между градовете, да измерват определени обекти, да измерват площта на земята,които им принадлежаха. Благодарение на всичко това се появи специална наука - геометрия (от думите "гео" - Земята и "метрос" - за измерване). И първоначално се свеждаше само до приложно приложение. Но някои измервания изискваха по-сложни изчисления. Тогава, в зората на развитието на тази наука, се появяват философи и учени като Питагор и Евклид.
Когато строите дори на пръв поглед прости конструкции, е необходимо да можете да измерите колко материал ще бъде използван за изграждане, да изчислите разстоянията между точките и ъглите между правите равнини. Също така трябва да знаете свойствата на най-простите геометрични фигури. Така египетските пирамиди, построени през 2-3 век пр.н.е. д., изумяват с точността на своите пространствени отношения, доказвайки, че техните строители са знаели много геометрични позиции и са имали голяма база за точни математически изчисления.
След това, с развитието на геометрията, той загуби първоначалното си предназначение и разшири обхвата си. Днес е невъзможно да си представим каквото и да е производство без изчисления с помощта на геометрични методи.
В следващия раздел ще говорим за методи за измерване на определени геометрични характеристики за различни тела.
Измерване на тялото
За правоъгълни тела измерванията на обема и площта са най-простите. Просто трябва да знаете ширината, дължината и височината на фигурата, за да разберете всичко, от което се нуждаете за нея. Обемът на правоъгълно тяло е продукт на три пространствени величини. Площта на такава фигура едва пъти сумата от двойните произведения на страните. Ако представим тези формули математически, тогава следното равенство ще бъде вярно за обема: V=abc, а за площта: S=2(ab+bc+ac).
Но за топка, например, тези формули са много неудобни. За да се изчисли диаметърът на топката (и от нея радиусът), е необходимо тя да бъде затворена в куб, с който да е в контакт в шест точки. Дължината (широчина или височина) на този куб ще бъде диаметърът на топката. Но е много по-лесно веднага да разберете обема на топката, като я потопите в съд, пълен до ръба. Чрез измерване на излятия обем вода можем да разберем обема на топката. И тъй като формулата за обема на топката е V=4/3πR3, от нея можем да намерим радиуса, който ще помогне да се намерят допълнителни характеристики на тялото.
Има още един интересен начин за измерване на обема на топка, който ще разгледаме в следващия раздел.
Как да измерим обема на Земята?
И ако тялото е твърде голямо, като планета, как точно да измерим неговия обем и площ? Трябва да прибягваме до по-интересни и сложни методи.
Нека започнем отдалеч. Както знаете, ако си представите топка в двуизмерно пространство, ще получите кръг. Да предположим, че от някаква точка два лъча падат върху топката на две различни места недалеч едно от друго. Ако се вгледате внимателно, ще видите, че те падат на повърхността под различни ъгли. Чрез прости геометрични конструкции можете да видите, че от центъра на топката можете да начертаете линии, свързващи тези две точки. Помежду си тези линии ще образуват определен ъгъл, който ще съответства напредварително измерено разстояние между тези точки. По този начин знаем дължината на дъгата, съответстваща на всеки ъгъл. Тъй като в окръжността има само 360 градуса, лесно можем да намерим обиколката на окръжност. И от формулата за обиколката на окръжността намираме радиуса, от който се изчислява обемът по добре познатата формула.
Това е начинът да намерите обема на големи тела, включително небесни. Още в древни времена гърците са го използвали, за да открият повече данни за Земята. Така те изчислиха обема на Земята. Въпреки че, разбира се, тези данни са приблизителни, защото има много грешки, които не се вземат предвид при този метод на измерване.
Преди да отговорим на основния въпрос, нека да разгледаме как такива сложни величини се измерват днес с най-малката възможна грешка.
Модерни методи за измерване
Днес разполагаме с много усъвършенствани технологии, които ни позволяват да прецизираме изчисленията на древни учени за различни характеристики на Земята. За това през миналия век човечеството използва орбитални спътници. Те могат да измерят обиколката на нашата планета с най-голяма точност и въз основа на тези данни да изчислят радиуса, знаейки който, както вече разбрахме, е лесно да се намери обемът на Земята.
Време е да разберем точната цифра и да я сравним с познатите ни стойности.
Какъв е обемът на Земята?
И така, стигнахме до основната точка на тази статия. Обемът на Земята е 1 083 210 000 000 km3. Много ли е? Зависи с какво го сравняваш. От тезиобекти, които можем да сравним с тази стойност, е подходящо само друго небесно тяло. По този начин можем да кажем, че обемът на Луната е само два процента от земния.
Има и планети, като Юпитер, които имат огромен обем поради факта, че имат малка плътност и голяма повърхност. Обемът на Земята също би могъл да бъде по-голям, ако се състои главно от газове, а не от твърди и течни вещества.
Заявление
Нуждаем се от такива стойности по-скоро за интерес. Но в реалния живот те се използват много активно. В астрономията такива количества като обема на Земята, масата на Земята, радиуса на Земята се използват за изчисляване на орбитата на спътниците, изстреляни от повърхността на нашата планета. Освен това тези данни могат да бъдат полезни за по-основни изследвания. Интересно е тези данни да се използват в географията и геологията, тъй като изчисляването на обема на Земята представлява интерес за геоложки проучвания и приблизителна оценка на минералните находища.
Грешки
Както знаете, навсякъде има грешки. И при изчисляването на обема на Земята има доста от тях. По-точно, само една грешка допринася за измерванията, но тя е най-значимата. Това е така, защото Земята не е идеално кръгла. Тя е сплескана при полюсите и също има повърхностни неравности под формата на вдлъбнатини и планини. Въпреки че планетата е покрита с атмосфера и повечето от тези ефекти, които влияят на измерванията, са изгладени, измерването на плътността е много трудно.
Заключение
Физическихарактеристиките на Земята винаги са били доста значима тема за всички. Случва се да не е ясно по каква причина, но искам да знам отговора на въпроса колко процента от площта на планетата е заета от океаните или какъв е обемът на Земята. В тази статия се опитахме не само да дадем точен отговор, но и да кажем как и с каква помощ е изчислен.
