Veľmi často chtiac-nechtiac premýšľame o zdanlivo zvláštnych a nezmyselných otázkach. Veľmi často nás zaujímajú číselné hodnoty niektorých parametrov, ako aj ich porovnanie s inými, ale nám známymi veličinami. Takéto otázky deti veľmi často napadnú a rodičia na ne musia odpovedať.
Aký je objem Zeme? Odpovedať na otázku môže byť ťažké, pretože mozog si veľmi nerád pamätá tie veličiny, ktoré len málokedy potrebuje v živote uplatniť. Ak ste odpoveď na túto otázku počuli už dávno, dnes si ju už pravdepodobne nezapamätáte, keďže odvtedy vám nebola užitočná.
Pred presnou odpoveďou a porovnaním objemu Zeme s množstvami, ktoré poznáme, sa ponorme do histórie geometrie. Koniec koncov, táto veda bola pôvodne vytvorená na meranie rôznych charakteristík našej planéty.
História
Geometria má pôvod v starovekom Egypte. Ľudia veľmi často potrebovali (ako teraz) nájsť vzdialenosti medzi mestami, merať určité objekty, merať plochu pôdy,ktorá im patrila. Vďaka tomu všetkému sa objavila špeciálna veda - geometria (zo slov "geo" - Zem a "metros" - na meranie). A spočiatku to bolo zredukované len na aplikovanú aplikáciu. Niektoré merania si však vyžadovali zložitejšie výpočty. Potom, na úsvite rozvoja tejto vedy, sa objavili takí filozofi a vedci ako Pytagoras a Euclid.
Pri stavbe aj na prvý pohľad jednoduchých konštrukcií je potrebné vedieť zmerať, koľko materiálu sa na stavbu použije, vypočítať vzdialenosti medzi bodmi a uhly medzi rovnými rovinami. Musíte tiež poznať vlastnosti najjednoduchších geometrických tvarov. Tak vznikli egyptské pyramídy, postavené v 2.-3. storočí pred n. ohromujú presnosťou ich priestorových vzťahov, čo dokazuje, že ich stavitelia poznali veľa geometrických polôh a mali veľký základ pre presné matematické výpočty.
Potom s rozvojom geometrie stratila svoj pôvodný účel a rozšírila svoj záber. Dnes si už nemožno predstaviť žiadnu výrobu bez výpočtov pomocou geometrických metód.
V ďalšej časti si povieme niečo o metódach merania určitých geometrických charakteristík pre rôzne telesá.
Telesné miery
Pri pravouhlých telesách sú merania objemu a plochy najjednoduchšie. Stačí poznať šírku, dĺžku a výšku postavy, aby ste o nej zistili všetko potrebné. Objem obdĺžnikového telesa je súčinom troch priestorových veličín. Oblasť takejto postavy jedvojnásobok súčtu párových súčinov strán. Ak tieto vzorce predstavíme matematicky, potom pre objem bude platiť nasledujúca rovnosť: V=abc a pre oblasť: S=2(ab+bc+ac).
Ale napríklad pre loptu sú tieto vzorce veľmi nepohodlné. Na výpočet priemeru gule (a z neho polomeru) je potrebné uzavrieť ju do kocky, s ktorou by sa dotýkala v šiestich bodoch. Dĺžka (šírka alebo výška) tejto kocky bude priemerom gule. Oveľa jednoduchšie je ale okamžite zistiť objem gule ponorením do nádoby naplnenej po okraj. Odmeraním naliateho objemu vody zistíme objem gule. A keďže vzorec pre objem lopty je V=4/3πR3, môžeme z neho nájsť polomer, ktorý nám pomôže nájsť ďalšie charakteristiky telesa..
Existuje ďalší zaujímavý spôsob merania objemu lopty, ktorému sa budeme venovať v nasledujúcej časti.
Ako zmerať objem Zeme?
A ak je teleso príliš veľké ako planéta, ako presne zmerať jeho objem a povrch? Musíme sa uchýliť k zaujímavejším a sofistikovanejším metódam.
Začnime z diaľky. Ako viete, ak si predstavíte loptu v dvojrozmernom priestore, dostanete kruh. Predpokladajme, že od určitého bodu dopadajú dva lúče na loptu na dve rôzne miesta neďaleko od seba. Ak sa pozriete pozorne, uvidíte, že padajú na povrch pod rôznymi uhlami. Jednoduchými geometrickými konštrukciami môžete vidieť, že zo stredu lopty môžete nakresliť čiary spájajúce tieto dva body. Tieto čiary medzi sebou zvierajú určitý uhol, ktorý bude zodpovedaťvopred nameraná vzdialenosť medzi týmito bodmi. Poznáme teda dĺžku oblúka zodpovedajúcu akémukoľvek uhlu. Keďže v kruhu je iba 360 stupňov, ľahko zistíme obvod kruhu. A zo vzorca pre obvod kruhu nájdeme polomer, z ktorého sa pomocou známeho vzorca vypočíta objem.
Toto je spôsob, ako zistiť objem veľkých telies vrátane nebeských. Už v staroveku ho Gréci používali na zisťovanie ďalších údajov o Zemi. Tak vypočítali objem Zeme. Aj keď, samozrejme, tieto údaje sú približné, pretože existuje veľa chýb, ktoré sa pri tomto spôsobe merania neberú do úvahy.
Skôr ako odpovieme na hlavnú otázku, pozrime sa, ako sa dnes merajú takéto zložité veličiny s najmenšou možnou chybou.
Moderné metódy merania
Dnes máme množstvo pokročilých technológií, ktoré nám umožňujú spresniť výpočty starovekých vedcov o rôznych charakteristikách Zeme. Na to ľudstvo v minulom storočí využívalo satelity na obežnej dráhe. Dokážu s najväčšou presnosťou zmerať obvod našej planéty a na základe týchto údajov vypočítať polomer, pričom vedia, že, ako sme už zistili, je ľahké zistiť objem Zeme.
Je čas zistiť presný údaj a porovnať ho s hodnotami, ktoré poznáme.
Aký je objem Zeme?
Takže sme sa dostali k hlavnému bodu tohto článku. Objem Zeme je 1 083 210 000 000 km3. je to veľa? Záleží na tom, s čím to porovnávaš. Od týchobjekty, ktoré sme schopní porovnať s touto hodnotou, je vhodné len iné nebeské teleso. Môžeme teda povedať, že objem Mesiaca je len dve percentá objemu Zeme.
Existujú aj planéty, ako napríklad Jupiter, ktoré majú obrovský objem vďaka tomu, že majú malú hustotu a veľký povrch. Objem Zeme by tiež mohol byť väčší, ak by pozostávala hlavne z plynov, a nie z pevných a kvapalných látok.
Aplikácia
Takéto hodnoty potrebujeme skôr pre zaujímavosť. Ale v reálnom živote sa používajú veľmi aktívne. V astronómii sa na výpočet obežnej dráhy satelitov vypustených z povrchu našej planéty používajú také veličiny ako objem Zeme, hmotnosť Zeme, polomer Zeme. Tieto údaje môžu byť tiež užitočné pre základnejší výskum. Je zaujímavé použiť tieto údaje v geografii a geológii, pretože výpočet objemu Zeme je zaujímavý pre geologický prieskum a približné hodnotenie ložísk nerastných surovín.
Chyby
Ako viete, všade sú chyby. A pri výpočte objemu Zeme je ich pomerne veľa. Presnejšie, na meraniach sa podieľa len jedna chyba, ktorá je však najvýznamnejšia. Je to preto, že Zem nie je dokonale guľatá. Na póloch je sploštený a má aj povrchové nerovnosti v podobe priehlbín a pohorí. Hoci je planéta pokrytá atmosférou a väčšina týchto účinkov, ktoré ovplyvňujú merania, je vyhladená, meranie hustoty je veľmi ťažké.
Záver
Fyzickécharakteristika Zeme bola vždy pre každého dosť významnou témou. Stáva sa, že nie je jasné z akého dôvodu, ale chcem vedieť odpoveď na otázku, koľko percent plochy planéty zaberajú oceány alebo aký je objem Zeme. V tomto článku sme sa pokúsili nielen dať presnú odpoveď, ale aj povedať, ako a s akou pomocou bola vypočítaná.
