Velmi často chtě nechtě přemýšlíme o zdánlivě podivných a nesmyslných otázkách. Velmi často nás zajímají číselné hodnoty některých parametrů a také jejich srovnání s jinými, ale nám známými veličinami. Takové otázky dětem často přicházejí na mysl a rodiče na ně musí odpovídat.
Jaký je objem Země? Na otázku může být těžké odpovědět, protože mozek si velmi nerad pamatuje ty veličiny, které jen zřídka potřebuje v životě aplikovat. Pokud jste odpověď na tuto otázku slyšeli již dávno, dnes si ji pravděpodobně nebudete pamatovat, protože od té doby pro vás nebyla užitečná.
Než uvedeme přesnou odpověď a porovnáme objem Země s veličinami, které známe, ponořme se do historie geometrie. Koneckonců, tato věda byla původně vytvořena k měření různých charakteristik naší planety.
Historie
Geometrie má svůj původ ve starověkém Egyptě. Lidé velmi často potřebovali (jako nyní) najít vzdálenosti mezi městy, měřit určité objekty, měřit plochu země,která jim patřila. Díky tomu všemu se objevila zvláštní věda - geometrie (ze slov "geo" - Země a "metros" - měřit). A zpočátku to bylo redukováno pouze na aplikovanou aplikaci. Některá měření ale vyžadovala složitější výpočty. Pak, na úsvitu rozvoje této vědy, se objevili takoví filozofové a vědci jako Pythagoras a Euclid.
Při stavbě i na první pohled jednoduchých konstrukcí je nutné umět změřit, kolik materiálu bude na stavbu použito, vypočítat vzdálenosti mezi body a úhly mezi rovnými rovinami. Musíte také znát vlastnosti nejjednodušších geometrických tvarů. Tak vznikly egyptské pyramidy, postavené ve 2.-3.století př.n.l. ohromí přesností svých prostorových vztahů, což dokazuje, že jejich stavitelé znali mnoho geometrických poloh a měli velký základ pro přesné matematické výpočty.
Poté s rozvojem geometrie ztratila svůj původní účel a rozšířila svůj záběr. Dnes si nelze představit žádnou výrobu bez výpočtů pomocí geometrických metod.
V další části budeme hovořit o metodách měření určitých geometrických charakteristik pro různá tělesa.
Měření těla
U obdélníkových těles je měření objemu a plochy nejjednodušší. Stačí znát šířku, délku a výšku postavy, abyste o ní zjistili vše potřebné. Objem pravoúhlého tělesa je součinem tří prostorových veličin. Plocha takové postavy jedvojnásobek součtu párových součinů stran. Pokud tyto vzorce znázorníme matematicky, pak pro objem bude platit následující rovnost: V=abc a pro plochu: S=2(ab+bc+ac).
Ale například pro míč jsou tyto vzorce velmi nepohodlné. Pro výpočet průměru koule (a z něj poloměru) je potřeba uzavřít ji do krychle, se kterou by byla v šesti bodech v kontaktu. Délka (šířka nebo výška) této krychle bude průměr koule. Mnohem snazší je ale okamžitě zjistit objem kuličky ponořením do nádoby naplněné po okraj. Změřením nalitého objemu vody zjistíme objem koule. A protože vzorec pro objem míče je V=4/3πR3, můžeme z něj najít poloměr, který pomůže najít další charakteristiky těla.
Existuje další zajímavý způsob měření objemu míče, kterému se budeme věnovat v další části.
Jak změřit objem Země?
A pokud je těleso příliš velké, jako planeta, jak přesně změřit jeho objem a povrch? Musíme se uchýlit k zajímavějším a sofistikovanějším metodám.
Začněme z dálky. Jak víte, když si představíte míč ve dvourozměrném prostoru, dostanete kruh. Předpokládejme, že od určitého okamžiku dopadají na míč dva paprsky na dvě různá místa nedaleko od sebe. Když se podíváte pozorně, uvidíte, že padají na povrch pod různými úhly. Jednoduchými geometrickými konstrukcemi můžete vidět, že ze středu koule můžete kreslit čáry spojující tyto dva body. Tyto čáry mezi sebou budou tvořit určitý úhel, kterému bude odpovídatpředem změřená vzdálenost mezi těmito body. Známe tedy délku oblouku odpovídající libovolnému úhlu. Protože v kruhu je pouze 360 stupňů, můžeme snadno najít obvod kruhu. A ze vzorce pro obvod kruhu najdeme poloměr, ze kterého se pomocí známého vzorce vypočítá objem.
Toto je způsob, jak zjistit objem velkých těles, včetně nebeských. Již ve starověku jej Řekové používali ke zjišťování dalších údajů o Zemi. Vypočítali tedy objem Země. I když jsou samozřejmě tyto údaje přibližné, protože existuje spousta chyb, které se u této metody měření neberou v úvahu.
Než odpovíme na hlavní otázku, podívejme se, jak se dnes měří tak složité veličiny s co nejmenší chybou.
Moderní metody měření
Dnes máme spoustu pokročilých technologií, které nám umožňují zpřesnit výpočty starověkých vědců o různých charakteristikách Země. K tomu v minulém století lidstvo využívalo družice na oběžné dráze. Dokážou s největší přesností změřit obvod naší planety a na základě těchto údajů vypočítat poloměr, s vědomím toho, jak jsme již zjistili, je snadné zjistit objem Země.
Je čas zjistit přesné číslo a porovnat ho s hodnotami, které známe.
Jaký je objem Země?
Takže jsme se dostali k hlavnímu bodu tohoto článku. Objem Země je 1 083 210 000 000 km3. je to hodně? Záleží na tom, s čím to srovnáváte. Od těchobjekty, které jsme schopni s touto hodnotou porovnat, je vhodné pouze jiné nebeské těleso. Můžeme tedy říci, že objem Měsíce je pouze dvě procenta objemu Země.
Existují také planety, jako je Jupiter, které mají obrovský objem díky tomu, že mají malou hustotu a velký povrch. Objem Země by také mohl být větší, kdyby se skládala převážně z plynů, a nikoli z pevných a kapalných látek.
Aplikace
Takové hodnoty potřebujeme spíše pro zajímavost. Ale v reálném životě se používají velmi aktivně. V astronomii se pro výpočet oběžné dráhy satelitů vypouštěných z povrchu naší planety používají takové veličiny, jako je objem Země, hmotnost Země, poloměr Země. Tyto údaje mohou být také užitečné pro základnější výzkum. Je zajímavé používat tato data v geografii a geologii, protože výpočet objemu Země je zajímavý pro geologický průzkum a přibližné hodnocení ložisek nerostů.
Chyby
Jak víte, všude jsou chyby. A ve výpočtu objemu Země je jich poměrně hodně. Přesněji řečeno, na měření se podílí pouze jedna chyba, která je však nejvýznamnější. Je to proto, že Země není dokonale kulatá. Na pólech je zploštělý a má také povrchové nerovnosti v podobě prohlubní a hor. Přestože je planeta pokryta atmosférou a většina těchto efektů, které ovlivňují měření, je vyhlazena, měření hustoty je velmi obtížné.
Závěr
Fyzickécharakteristika Země byla vždy pro každého poměrně významným tématem. Stává se, že není jasné z jakého důvodu, ale chci znát odpověď na otázku, kolik procent plochy planety zabírají oceány nebo jaký je objem Země. V tomto článku jsme se pokusili nejen dát přesnou odpověď, ale také říci, jak as jakou pomocí byla vypočtena.
