Labai dažnai norom nenorom susimąstome apie keistus ir beprasmius klausimus. Mus labai dažnai domina kai kurių parametrų skaitinės reikšmės, taip pat jų palyginimas su kitais, bet mums žinomais dydžiais. Labai dažnai tokie klausimai kyla vaikams į galvą, į juos turi atsakyti tėvai.
Koks yra Žemės tūris? Gali būti sunku atsakyti į klausimą, nes smegenys labai nenoriai prisimena tuos kiekius, kuriuos joms retai kada reikia pritaikyti gyvenime. Jei atsakymą į šį klausimą girdėjote seniai, vargu ar šiandien jo prisiminsite, nes nuo to laiko jis jums nebuvo naudingas.
Prieš pateikdami tikslų atsakymą ir palygindami Žemės tūrį su mums žinomais kiekiais, pasinerkime į geometrijos istoriją. Galų gale, šis mokslas iš pradžių buvo sukurtas įvairioms mūsų planetos savybėms įvertinti.
Istorija
Geometrija atsirado senovės Egipte. Žmonėms labai dažnai reikėjo (kaip ir dabar) surasti atstumus tarp miestų, išmatuoti tam tikrus objektus, išmatuoti žemės plotą,kad jiems priklausė. Viso to dėka atsirado ypatingas mokslas – geometrija (nuo žodžių „geo“– Žemė, o „metro“– matuoti). Ir iš pradžių ji buvo sumažinta tik taikoma programa. Tačiau kai kuriems matavimams reikėjo atlikti sudėtingesnius skaičiavimus. Tada, šio mokslo raidos aušroje, pasirodė tokie filosofai ir mokslininkai kaip Pitagoras ir Euklidas.
Statant net iš pirmo žvilgsnio nesudėtingas konstrukcijas, reikia mokėti išmatuoti kiek statybai bus sunaudota medžiagos, apskaičiuoti atstumus tarp taškų ir kampus tarp tiesių plokštumų. Taip pat reikia žinoti ir paprasčiausių geometrinių formų savybes. Taigi Egipto piramidės, pastatytos II-III amžiuje prieš Kristų. e., stebina savo erdvinių ryšių tikslumu, įrodydami, kad jų statytojai žinojo daug geometrinių padėčių ir turėjo didelę bazę tiksliems matematiniams skaičiavimams.
Tada, tobulėjant geometrijai, ji prarado savo pirminę paskirtį ir išplėtė savo taikymo sritį. Šiandien neįmanoma įsivaizduoti jokios gamybos be skaičiavimų naudojant geometrinius metodus.
Kitame skyriuje kalbėsime apie tam tikrų skirtingų kūnų geometrinių charakteristikų matavimo metodus.
Kūno matmenys
Stačiakampiams kūnams tūrio ir ploto matavimai yra patys paprasčiausi. Jums tereikia žinoti figūros plotį, ilgį ir aukštį, kad sužinotumėte viską, ko jums reikia. Stačiakampio kūno tūris yra trijų erdvinių dydžių sandauga. Tokios figūros plotas yradvigubai didesnė už šonų porinių sandaugų sumą. Jei šias formules pavaizduosime matematiškai, tūriui bus teisinga tokia lygybė: V=abc ir sričiai: S=2(ab+bc+ac).
Tačiau, pavyzdžiui, kamuoliui šios formulės labai nepatogios. Norint apskaičiuoti rutulio skersmenį (o iš jo spindulį), reikia jį įdėti į kubą, su kuriuo jis liestųsi šešiuose taškuose. Šio kubo ilgis (plotis arba aukštis) bus rutulio skersmuo. Tačiau daug lengviau iš karto sužinoti kamuoliuko tūrį įmerkus jį į indą, pripildytą iki kraštų. Išmatavę pilamo vandens tūrį, galime sužinoti kamuoliuko tūrį. O kadangi kamuoliuko tūrio formulė yra V=4/3πR3, iš jos galime rasti spindulį, kuris padės rasti tolimesnes kūno charakteristikas.
Yra dar vienas įdomus būdas išmatuoti rutulio tūrį, kurį aptarsime kitame skyriuje.
Kaip išmatuoti Žemės tūrį?
O jei kūnas per didelis, kaip planeta, kaip tiksliai išmatuoti jo tūrį ir paviršiaus plotą? Turime griebtis įdomesnių ir sudėtingesnių metodų.
Pradėkime nuo toli. Kaip žinote, jei įsivaizduojate rutulį dvimatėje erdvėje, gausite apskritimą. Tarkime, kad iš tam tikro taško du spinduliai krenta ant rutulio į dvi skirtingas vietas, netoli viena nuo kitos. Jei atidžiai pažiūrėsite, pamatysite, kad jie krenta į paviršių skirtingais kampais. Paprastomis geometrinėmis konstrukcijomis matote, kad nuo rutulio centro galite nubrėžti linijas, jungiančias šiuos du taškus. Šios linijos tarpusavyje sudarys tam tikrą kampą, kuris atitiksiš anksto išmatuotas atstumas tarp šių taškų. Taigi mes žinome bet kurį kampą atitinkančio lanko ilgį. Kadangi apskritime yra tik 360 laipsnių, nesunkiai galime rasti apskritimo perimetrą. O iš apskritimo apskritimo formulės randame spindulį, nuo kurio pagal gerai žinomą formulę apskaičiuojamas tūris.
Taip rasite didelių kūnų, įskaitant dangaus, tūrį. Net senovėje graikai naudojo jį norėdami sužinoti daugiau duomenų apie Žemę. Taigi jie apskaičiavo Žemės tūrį. Nors, žinoma, šie duomenys yra apytiksliai, nes taikant šį matavimo metodą yra daug klaidų, į kurias neatsižvelgiama.
Prieš atsakydami į pagrindinį klausimą, pažiūrėkime, kaip tokie sudėtingi dydžiai šiandien išmatuojami su mažiausia įmanoma paklaida.
Šiuolaikiniai matavimo metodai
Šiandien turime daug pažangių technologijų, kurios leidžia patobulinti senovės mokslininkų skaičiavimus apie įvairias Žemės savybes. Tam praėjusiame amžiuje žmonija naudojo orbitinius palydovus. Jie gali didžiausiu tikslumu išmatuoti mūsų planetos perimetrą ir pagal šiuos duomenis apskaičiuoti spindulį, kurį žinant, kaip jau išsiaiškinome, nesunku rasti Žemės tūrį.
Atėjo laikas išsiaiškinti tikslų skaičių ir palyginti jį su mums žinomomis reikšmėmis.
Koks yra Žemės tūris?
Taigi mes priėjome prie pagrindinio šio straipsnio esmės. Žemės tūris yra 1 083 210 000 000 km3. Ar tai daug? Tai priklauso nuo to, su kuo palyginsite. Iš tųobjektus, kuriuos galime palyginti su šia verte, tinka tik kitas dangaus kūnas. Taigi, galime sakyti, kad Mėnulio tūris yra tik du procentai Žemės.
Yra ir planetų, tokių kaip Jupiteris, kurių tūris yra didžiulis dėl to, kad jų tankis mažas ir paviršiaus plotas. Žemės tūris taip pat galėtų būti didesnis, jei ją sudarytų daugiausia dujos, o ne kietos ir skystos medžiagos.
Programa
Tokių vertybių mums reikia, o ne dėl susidomėjimo. Tačiau realiame gyvenime jie naudojami labai aktyviai. Astronomijoje palydovų, paleistų iš mūsų planetos paviršiaus, orbitai apskaičiuoti naudojami tokie dydžiai kaip Žemės tūris, Žemės masė, Žemės spindulys. Be to, šie duomenys gali būti naudingi atliekant pagrindinius tyrimus. Šiuos duomenis įdomu panaudoti geografijoje ir geologijoje, nes Žemės tūrio apskaičiavimas yra įdomus geologiniams tyrinėjimams ir apytiksliai naudingųjų iškasenų telkinių įvertinimui.
Klaidos
Kaip žinote, visur yra klaidų. O skaičiuojant Žemės tūrį jų yra gana daug. Tiksliau, prie matavimų prisideda tik viena klaida, tačiau ji pati reikšmingiausia. Taip yra todėl, kad žemė nėra visiškai apvali. Jis suplotas ties ašigaliais, taip pat turi paviršiaus nelygumus įdubimų ir kalnų pavidalu. Nors planetą dengia atmosfera ir dauguma šių efektų, turinčių įtakos matavimams, yra išlyginti, tankį išmatuoti labai sunku.
Išvada
FizinėŽemės ypatybės visada buvo gana reikšminga tema kiekvienam. Būna, kad neaišku dėl kokios priežasties, bet noriu sužinoti atsakymą į klausimą, kiek procentų planetos ploto užima vandenynai arba koks yra Žemės tūris. Šiame straipsnyje mes bandėme ne tik pateikti tikslų atsakymą, bet ir pasakyti, kaip ir su kokia pagalba jis buvo apskaičiuotas.
