Hyvin usein ajattelemme tahtomattaan ja oudolta tuntuvia ja merkityksettömiä kysymyksiä. Olemme hyvin usein kiinnostuneita joidenkin parametrien numeerisista arvoista sekä niiden vertailusta muihin, mutta meille tunnettuihin määriin. Hyvin usein tällaiset kysymykset tulevat lasten mieleen, ja vanhempien on vastattava niihin.
Mikä on maan tilavuus? Kysymykseen voi olla vaikea vastata, koska aivot ovat hyvin haluttomia muistamaan niitä määriä, joita niiden harvoin tarvitsee soveltaa elämässään. Jos kuulit vastauksen tähän kysymykseen kauan sitten, tänään et todennäköisesti muista sitä, koska siitä ei ole ollut sinulle hyötyä sen jälkeen.
Ennen kuin annamme tarkan vastauksen ja vertaamme Maan tilavuutta tuntemiimme suureisiin, sukeltakaamme geometrian historiaan. Loppujen lopuksi tämä tiede luotiin alun perin mittaamaan planeettamme erilaisia ominaisuuksia.
Historia
Geometria sai alkunsa muinaisesta Egyptistä. Ihmiset tarvitsivat hyvin usein (kuten nyt) etsimään kaupunkien välisiä etäisyyksiä, mittaamaan tiettyjä esineitä, mittaamaan maan pinta-alaa,joka kuului heille. Kaiken tämän ansiosta ilmestyi erityinen tiede - geometria (sanoista "geo" - maa ja "metros" - mitata). Ja alun perin se rajoitettiin vain sovelletuksi sovellukseksi. Mutta jotkut mittaukset vaativat monimutkaisempia laskelmia. Sitten tämän tieteen kehityksen kynnyksellä ilmaantui sellaisia filosofeja ja tiedemiehiä kuin Pythagoras ja Euclid.
Jos rakennetaan ensisilmäyksellä yksinkertaisia rakenteita, pitää pystyä mittaamaan, kuinka paljon materiaalia rakentamiseen käytetään, laskea pisteiden väliset etäisyydet ja suorien tasojen väliset kulmat. Sinun on myös tiedettävä yksinkertaisimpien geometristen muotojen ominaisuudet. Näin ollen Egyptin pyramidit, rakennettu 2.-3. vuosisadalla eKr. e. hämmästyttää heidän tilasuhteidensa tarkkuudella, mikä todistaa, että heidän rakentajansa tiesivät monia geometrisia paikkoja ja heillä oli laaja perusta tarkkoihin matemaattisiin laskelmiin.
Sitten geometrian kehityksen myötä se menetti alkuperäisen tarkoituksensa ja laajeni. Nykyään on mahdotonta kuvitella tuotantoa ilman geometrisia menetelmiä käyttäviä laskelmia.
Seuraavassa osiossa puhumme menetelmistä tiettyjen geometristen ominaisuuksien mittaamiseksi eri kappaleille.
Kehonmitta
Suorakaiteen muotoisille kappaleille tilavuuden ja pinta-alan mittaukset ovat yksinkertaisimmat. Sinun tarvitsee vain tietää hahmon leveys, pituus ja korkeus saadaksesi selville kaiken tarvitsemasi. Suorakaiteen muotoisen kappaleen tilavuus on kolmen tilasuureen tulos. Tällaisen hahmon pinta-ala onkaksi kertaa sivujen parittaisten tulojen summa. Jos esitämme nämä kaavat matemaattisesti, seuraava yhtälö on totta tilavuudelle: V=abc ja alueelle: S=2(ab+bc+ac).
Mutta esimerkiksi pallolle nämä kaavat ovat erittäin hankalia. Pallon halkaisijan (ja siitä säteen) laskemiseksi se on suljettava kuutioon, jonka kanssa se olisi kosketuksessa kuudessa pisteessä. Tämän kuution pituus (leveys tai korkeus) on pallon halkaisija. Mutta on paljon helpompaa selvittää välittömästi pallon tilavuus upottamalla se reunoja myöten täytettyyn astiaan. Mittaamalla kaadetun veden tilavuuden voimme selvittää pallon tilavuuden. Ja koska pallon tilavuuden kaava on V=4/3πR3, voimme löytää siitä säteen, joka auttaa löytämään muita kehon ominaisuuksia.
On toinenkin mielenkiintoinen tapa mitata pallon tilavuutta, jota käsittelemme seuraavassa osiossa.
Miten mitataan maan tilavuus?
Ja jos keho on liian suuri, kuten planeetta, kuinka mitata sen tilavuus ja pinta-ala tarkasti? Meidän on turvauduttava kiinnostavampiin ja kehittyneempiin menetelmiin.
Aloitetaan kaukaa. Kuten tiedät, jos kuvittelet pallon kaksiulotteisessa avaruudessa, saat ympyrän. Oletetaan, että jostain pisteestä kaksi sädettä putoaa palloon kahteen eri paikkaan, jotka eivät ole kaukana toisistaan. Jos katsot tarkasti, huomaat, että ne putoavat pintaan eri kulmissa. Yksinkertaisilla geometrisilla rakenteilla voit nähdä, että pallon keskeltä voit piirtää viivoja, jotka yhdistävät nämä kaksi pistettä. Nämä viivat muodostavat keskenään tietyn kulman, joka vastaaenn alta mitattu etäisyys näiden pisteiden välillä. Näin ollen tiedämme mitä tahansa kulmaa vastaavan kaaren pituuden. Koska ympyrässä on vain 360 astetta, voimme helposti löytää ympyrän kehän. Ja ympyrän ympäryskaavasta löydämme säteen, josta tilavuus lasketaan tunnetulla kaavalla.
Tämä on tapa selvittää suurten kappaleiden tilavuus, mukaan lukien taivaankappaleet. Jo muinaisina aikoina kreikkalaiset käyttivät sitä saadakseen lisää tietoa maapallosta. Joten he laskivat Maan tilavuuden. Vaikka nämä tiedot ovat tietysti likimääräisiä, koska tässä mittausmenetelmässä on paljon virheitä, joita ei oteta huomioon.
Ennen kuin vastaat pääkysymykseen, katsotaanpa, kuinka tällaiset monimutkaiset suureet mitataan nykyään mahdollisimman pienellä virheellä.
Nykyaikaiset mittausmenetelmät
Nykyään meillä on paljon kehittyneitä tekniikoita, joiden avulla voimme tarkentaa muinaisten tiedemiesten laskelmia maapallon eri ominaisuuksista. Tätä varten ihmiskunta käytti viime vuosisadalla kiertäviä satelliitteja. He voivat mitata planeettamme kehän suurimmalla tarkkuudella ja laskea näiden tietojen perusteella säteen, jonka tietäen, kuten olemme jo havainneet, on helppo löytää Maan tilavuus.
On aika selvittää tarkka luku ja verrata sitä tuntemiimme arvoihin.
Mikä on maan tilavuus?
Olemme siis tulleet tämän artikkelin pääasiaan. Maan tilavuus on 1 083 210 000 000 km3. Onko se paljon? Se riippuu siitä, mihin vertaa sitä. Niistäesineitä, joita voimme verrata tähän arvoon, vain toinen taivaankappale sopii. Näin ollen voimme sanoa, että Kuun tilavuus on vain kaksi prosenttia Maan tilavuudesta.
On myös planeettoja, kuten Jupiter, joilla on v altava tilavuus, koska niillä on pieni tiheys ja suuri pinta-ala. Maan tilavuus voisi myös olla suurempi, jos se koostuisi pääasiassa kaasuista, ei kiinteistä ja nestemäisistä aineista.
Hakemus
Tarvitsemme tällaisia arvoja mieluummin mielenkiinnon vuoksi. Mutta tosielämässä niitä käytetään erittäin aktiivisesti. Tähtitiedessä planeettamme pinn alta laukaisujen satelliittien kiertoradan laskemiseen käytetään sellaisia suureita kuin Maan tilavuus, Maan massa, Maan säde. Nämä tiedot voivat myös olla hyödyllisiä perustutkimuksessa. On mielenkiintoista käyttää näitä tietoja maantieteessä ja geologiassa, koska maapallon tilavuuden laskeminen kiinnostaa geologista tutkimusta ja likimääräistä mineraaliesiintymien arviointia.
virheet
Kuten tiedät, kaikkialla on virheitä. Ja Maan tilavuuden laskennassa niitä on melko paljon. Tarkemmin sanottuna vain yksi virhe vaikuttaa mittauksiin, mutta se on merkittävin. Tämä johtuu siitä, että maapallo ei ole täysin pyöreä. Se on litistynyt navoista ja siinä on myös pinnan epätasaisuuksia painumien ja vuorten muodossa. Vaikka planeetta on ilmakehän peitossa ja suurin osa näistä mittauksiin vaikuttavista vaikutuksista tasoittuu, tiheyden mittaaminen on erittäin vaikeaa.
Johtopäätös
FyysinenMaan ominaisuudet ovat aina olleet varsin tärkeä aihe kaikille. Tapahtuu, että ei ole selvää, mistä syystä, mutta haluan tietää vastauksen kysymykseen, kuinka monta prosenttia planeetan pinta-alasta on v altameret tai mikä on maan tilavuus. Tässä artikkelissa yritimme paitsi antaa tarkan vastauksen, myös kertoa, kuinka ja millä avulla se laskettiin.
