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地球的半径是怎么求出来的?

归档日期:07-05       文本归类:毁伤半径      文章编辑:爱尚语录

  我们知道,地球的形状近似一个球形,那么怎样测出它的半径呢?据说公元前三世纪时希腊天文学家厄拉多塞内斯(Eratosthenes,公元前276—194)首次测出了地球的半径.

  他发现夏至这一天,当太阳直射到赛伊城(今埃及阿斯旺城)的水井S时,在亚历山大城的一点A的天顶与太阳的夹角为7.2°(天顶就是铅垂线向上无限延长与天空“天球”相交的一点).他认为这两地在同一条子午线上,从而这两地间的弧所对的圆心角SOA就是7.2°(如图1).又知商队旅行时测得A、S间的距离约为5000古希腊里,他按照弧长与圆心角的关系,算出了地球的半径约为4000古希腊里.一般认为1古希腊里约为158.5米,那么他测得地球的半径约为6340公里.

  因为360°的圆心角所对的弧长就是圆周长C=2πR,所以1°的圆心角所对弧长是,即.于是半径为的R的圆中,n°的圆心角所对的弧长L为:

  厄拉多塞内斯这种测地球的方法常称为弧度测量法.用这种方法测量时,只要测出两地间的弧长和圆心角,就可求出地球的半径了.

  近代测量地球的半径,还用弧度测量的方法,只是在求相距很远的两地间的距离时,采用了布设三角网的方法.比如求M、N两地的距离时,可以像图2那样布设三角点,用经纬仪测量出△AMB,△ABC,△BCD,△CDE,△EDN的各个内角的度数,再量出M点附近的那条基线MA的长,最后即可算出MN的长度了.

  通过这些三角形,怎样算出MN的长度呢?这里要用到三角形的一个很重要的定理——正弦定理.

  即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.就是说,在△ABC中,有.

  在图2中,由于各三角形的内角已测出,AM的长也量出,由正弦定理即可分别算出:

  如果M、N两地在同一条子午线上,用天文方法测出各地的纬度后,即可算出子午线°的长度.法国的皮卡尔(Pi-card.J.1620—1682)于1669—1671年率领他的测量队首次测出了巴黎和亚眠之间的子午线的长,求得子午线公里,这样他推算出地球的半径约为6376公里.

  随着科学的发展,人们对地球的认识也越来越深入,并发现地球不完全是球形的,而是一个椭球体(如图3).科学家家们还找到了求得地球的长半径a和短半径b的方法,由于比较复杂,我们这里就不介绍了,有兴趣的同学可阅读有关书籍.

  科学的解释是,地球内部存在着大量的放射性物质,在衰变的同时放出热量.由于地壳的厚度,这些热量无法散发出去,因此越来越热.同时地球内部压力也很大.在这种双重因素的作用下,地核部分的物质融化,形成岩浆.

  寒冷的冬天才多大点冷,0摄氏度按k来算都有273k了,我们有大气层保护真幸福,最冷的地方南极不过也190k左右,最热的才330k左右.

  像水星那种地方,太阳照得到的地方有上千k,照不到的地方只有几k,温度差异的巨大变化可以使一个站在日出线上的人一边焦掉,一边冻成冰块.

  生物圈是指地球上所有生命与其生存环境的整体,它在地球表面上到平流层、下到十多千米的地壳,形成一个有生物存在的包层.实际上,绝大多数生物生活在陆地之上和海洋表面以下各约100米厚的范围内.在地球上之所以能够形成生物圈,是因为在这样一个薄层里同时具备了生命存在的四个条件:阳光、水、适宜的温度和营养成分.

  总之,地球上有生命存在的地方均属生物圈的一部分.生物圈的最显著特征是其整体性,即任何一个地方的生命现象都不是孤立的,都跟生物圈的其余部分存在着历史的和现实的联系.

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