Триангуляционный метод

Cтраница 1

Триангуляционный метод был использован для измерения расстояний до планет и даже до некоторых звезд. [1]

При использовании триангуляционного метода измерения расстояния наблюдатель смотрит на объект, расположенный непосредственно против него на другом берегу реки. Здесь он устанавливает вторую стойку. Затем он перемещается в том же направлении еще на 10 м и ставит третью стойку. От этой стойки он идет по направлению от реки до тех пор, пока не окажется на одной линии со второй стойкой и объектом, расположенным на другом берегу реки. [2]

Расстояние до Солнца простым триангуляционным методом измерить не удается, т.к. диаметр Земли мал по сравнению с расстоянием Земля - Солнце, и точное измерение этого расстояния требует недостижимой точности измерения углов и наводки телескопов на некоторую точку Солнца. Первоначально астрономическая единица ( расстояние Земля - Солнце) была определена следующим образом. Известно, что квадрат времени обращения планеты вокруг Солнца пропорционален кубу расстояния от этой планеты до Солнца. [3]

Для ознакомления с идеей триангуляционного метода полезно проделать следующий предварительный опыт в классе. Попросите учащихся, находящихся в классе, измерить какое-нибудь расстояние порядка нескольких метров, используя лля этой цели удобную базисную линию, вроде метровой палки или края стола. Обе линии видимости могут быть отмечены непосредственно с помощью листа бумаги стандартного размера, передвигаемого от одного края базисной линии до другого так, чтобы один из краев листа бумаги двигался параллельно базисной линии. В результате этого получается треугольник, подобный треугольнику, образованному базисной линией и двумя линиями видимости, но меньшего размера. Используя пропорциональность между сходственными сторонами подобных треугольников, легко вычислить искомое расстояние. Вычисленное расстояние следует проверить непосредственным измерением с помощью метровой линейки или рулетки. Для того чтобы повысить точность, с которой проводятся линии видимости на бумаге, целесообразно использовать булавки. [4]

Небольшой участок фотографик, приведенной на, в увеличенном ви-де. В изображении каждой из двух наиболее ярких звезд видны четыре луча, а более мелкие звезды имеют вид маленьких пятнышек неправильной формы. Четыре отчетливо видимых луча, исходящих от ярких звезд, представляют собой нефокальное изображение четырех поддерживающих деталей внутри телескопа. Круглая форма изображения слабо видимых звезд зависит не от самих звезд, а от свойств и устройства телескопа, состояния атмосферы, качества фотопластинок и яркости неба. Все эти факторы приводят к тому, что свет от удаленной звезды расплывается, а не фокусируется в точку. Действительное изображение звезды всегда должно быть значительно меньше, чем видимое тусклое пятнышко. По этой причине большое скопление звезд на представляется нам таким скученным и поэтому же зпезды, образующие наш Млечный Путь, нельзя различить невооруженным глазом. [5]

Если мы хотим получить надежный результат при измерении больших расстояний триангуляционным методом, то следует избегать наблюдений в нагретом, неспокойном воздухе. Мы не можем измерять расстояние до звезд в те ночи, когда звезды очень сильно мерцают из-за того, что от нагретой поверхности Земли идут воздушные потоки. Мы должны выбирать спокойные, ясные ночи, когда звезды хорошо видны на небе. [6]

Выполняя опыт 1.2 ( Большие расстояния), учащиеся знакомятся с применением идеи триангуляционного метода в приспособлении для измерения расстояний из наблюдения параллакса. Теория измерений из наблюдений параллакса изложена на стр. Учебника; она знакомит учащихся с приемом, позволяющим работать за пределами той области, в которой возможна градуировка. Этот прием, состоящий в сопоставлении проверок, может служить скромной иллюстрацией осуществления научного прогресса. [7]

Независимо от того, что большинство межпланетных расстояний вполне успешно может быть измерено триангуляционным методом с использованием в качестве базисной линии диаметра Земли, во многих случаях используются другие методы, позволяющие достичь большей точности. Наблюдения за движением планет относительно Солнца и звезд позволяют вычертить в определенном масштабе карту солнечной системы с сохранением соотношений различных расстояний внутри солнечной системы. Укажем в качестве примера, что максимальный угол между радиус-векторами Венеры и Земли, проведенными из Солнца, по существу фиксирует отношение между радиусами орбит Венеры и Земли. В момент времени, когда угол между гв и Г3 достигает максимального значения, Солнце, Венера и Земля расположены в вершинах прямоугольного треугольника. [8]

Метод определения размера Земли, упоминавшийся в предыдущем разделе, по существу, представляет собой триангуляционный метод. В этом случае измеренной базисной линией является дуга окружности вдоль меридиана, а измеряемым расстоянием - радиус Земли. Угол, вершина которого находится в центре Земли, опирается на дугу, измеряемую изменением широты. Угол 90 - в измеряет широту точки А. [9]

Сдвигомер СГС-1 вполне оправдал себя в работе, позволил успешно заменить устаревшие геодезические приемы ( триангуляционный метод или метод прямых отвесов) - измерения горизонтальных смещений плотин, которые не всегда обеспечивают высокое качество замеров, необходимых для определения прочностных характеристик при проектировании гидросооружений. Однако для успешной работы сдвигомера СГС-1 и его нормальной эксплуатации следует пробурить скважину большого диаметра с максимальной прямолинейностью и вертикальностью, допускающими отклонения не более 2 - 3 мм на 1 м скважины. [10]

Оптический дальномер ( совместно с ЭВМ) позволяет определять расстояние до объектов и стен комнаты триангуляционным методом. Измерение углов относительно базы производится с помощью светового луча, направленного на объект, и его рассеянного отражения от объекта. Дальномерная система смонтирована на головке, поворачиваемой по азимуту и углу места. По командам ЭВМ оптическая головка производит обзор окружающего пространства рядом последовательных измерений, и данные о расстоянии до объектов вводятся в ЭВМ. Обрабатывая эту информацию, ЭВМ создает более точную модель окружающей обстановки, чем полученная с помощью датчиков осязания. Так осуществляется простейший вид визуальной ориентации. [11]

Для построения развертки необходимо найти истинные длины четырех сторон и одну из диагоналей каждого четырехугольника. Приведенные ниже выводы расчетных уравнений для определения размеров разверток косых диффузоров основаны также на приближенном триангуляционном методе. [12]

Определение количественного состава исследуемой смеси чаще всего выполняют путем измерения площадей под пиками. Последние рассчитывают: 1) произведением высоты пика на его ширину на половине высоты; 2) триангуляционным методом ( через точки перегиба пика проводят прямые линии до пересечения с основной; площадь полученного треугольника определяют, умножая его высоту на половину основания); 3) произведением высоты пика на стандартные отклонения; 4) планиметрированием; 5) методом взвешивания и пересчета веса на единицу площади; 6) использованием печатающих или дисковых интеграторов. Затем высчитывают сумму всех площадей под пиками и содержание каждого компонента находят путем деления площади под соответствующим пиком на сумму площадей. Площади под пиками пропорциональны концентрации отдельных веществ в смеси. [13]

Основная идея метода триангуляции столь же остроумна, сколь и проста. Несмотря на то, что эта тема очень важна и представляет большой интерес, она может быть проработана за сравнительно короткий срок. Выполнение лабораторной работы способствует усвоению идеи триангуляционного метода. [14]

В целом ряде реальных измерений возникает еще один вопрос. Измерения, выполняемые косвенными методами, всегда основаны на определенных предположениях. Например, при измерении толщины листа бумаги мы допускали, что все листы в стопке одинаковы по толщине. При измерении больших расстояний триангуляционным методом мы исходили из предположения, хорошо нам знакомого из опыта повседневной жизни, что линия, идущая от какого-нибудь объекта к глазу, представляет собой прямую. Только тогда, когда это предположение верно, триангуляционный метод может дать правильный результат. Обычно мы проверяем кривизну доски, смотря вдоль нее. Мы исходим при этом из допущения о прямолинейном распространении света. Иногда, правда, нам кажется, что это допущение не оправдывается. [15]

Страницы: 1 2