A. 在古代,人們用什麼方法測量地球
兩千年前,偉大的阿基米德曾經說過:「給一個支點,我可以撬起地球!」!
兩千年後,1798年,卡文迪許利用「扭秤」終於稱出地球的質量。
地球的質量約為5.98*10^24kg,這是根據萬有引力定律測定的。
詳細請參見網路「地球質量」
B. 古人如何測量地球半徑
公元前三世紀時希臘天文學家厄拉多塞內斯(Eratosthenes,公元前276—194)首次測出了地球的半徑。
他發現夏至這一天,當太陽直射到賽伊城(今埃及阿斯旺城)的水井S時,在亞歷山大城的一點A的天頂與太陽的夾角為7.2°(天頂就是鉛垂線向上無限延長與天空「天球」相交的一點)。他認為這兩地在同一條子午線上,從而這兩地間的弧所對的圓心角SOA就是7.2°。又知商隊旅行時測得A、S間的距離約為5000古希臘里,他按照弧長與圓心角的關系,算出了地球的半徑約為4000古希臘里。一般認為1古希臘里約為158.5米,那麼他測得地球的半徑約為6340公里。
其原理為:
設圓周長為C,半徑為R,兩地間的的弧長為L,對應的圓心角為n°。
因為360°的圓心角所對的弧長就是圓周長C=2πR,所以1°的圓心角所對弧長是,即。於是半徑為的R的圓中,n°的圓心角所對的弧長L為:
當L=5000古希臘里,n=7.2時,
古希臘里)
化為公里數為:(公里)。
厄拉多塞內斯這種測地球的方法常稱為弧度測量法。用這種方法測量時,只要測出兩地間的弧長和圓心角,就可求出地球的半徑了。
近代測量地球的半徑,還用弧度測量的方法,只是在求相距很遠的兩地間的距離時,採用了布設三角網的方法。比如求M、N兩地的距離時,可以像圖2那樣布設三角點,用經緯儀測量出△AMB,△ABC,△BCD,△CDE,△EDN的各個內角的度數,再量出M點附近的那條基線MA的長,最後即可算出MN的長度了。
通過這些三角形,怎樣算出MN的長度呢?這里要用到三角形的一個很重要的定理——正弦定理。
即:在一個三角形中,各邊和它所對角的正弦的比相等。就是說,在△ABC中,有。
在圖2中,由於各三角形的內角已測出,AM的長也量出,由正弦定理即可分別算出:
∴MN=MB+BD+DN。
如果M、N兩地在同一條子午線上,用天文方法測出各地的緯度後,即可算出子午線1°的長度。法國的皮卡爾(Pi-card.J.1620—1682)於1669—1671年率領他的測量隊首次測出了巴黎和亞眠之間的子午線的長,求得子午線1°的長約為111.28公里,這樣他推算出地球的半徑約為6376公里。
或者用向心力與速度關系的公式測出.
C. 古代人如何測量地球
早期的地理學家埃拉托色尼 (Eratosthenes,約公元前 275— 前 194)是埃及亞歷山大大圖書館的館長,他繪制了一幅已知世界的地圖,包括從不列顛群島到斯里蘭卡和從裏海到衣索比亞的地域。他利用子午線和平行線發明了一套測繪系統,成了經緯線系統的前身,而經緯線直到一個世紀之後才被真正構想出來。埃拉托色尼還准確估算了地 球 的 周 長 :比 起 39976 千 米( 約 24840 英里)的實際測量值,他的計算誤差小於 6437 千米(約 4000 英里)。他在 2 個不同的地點記錄了 夏至那天太陽的位置,並假定地球呈 圓球,用兩點的間距乘以這一距離代 表的圓弧度。誤差很小,但不斷累積 從而導致他的估算值過高。然而鮮有地理學家認可他的計算結果,他們更傾向另一位地理學者算出的小一些的數值。然而,對埃拉托色尼而言,地球圓周偏大說明所有 已知的大海必定與一個大洋相連。希臘天文學家喜帕恰斯(Hippa-rchus,約公元前 190—前 125)也 為測繪科學做出了重大貢獻。喜帕恰 斯利用經緯線繪制了恆星的方位,然後開發出一套以 360 度為基準的測量 系統,據此來繪制地球表面的位置。
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D. 在古代,人們是藉助什麼成功測量出了日地距離
古人對於日月距離的最有成就的一點是利用三角算出了日地距離和地月距離的比例。 在現代的科學的天文學發現之後,天文學家利用了更為科學的方法來精確的求出日地距離和地月距離。
1726年哈雷就提出利用不同地點觀測金星凌日來測量日地距離的方法。21歲的哈雷對將要發生在1761年的金星凌日作了預報,他明白,自己是無法親自看到那年的金星凌日了。但哈雷相信,只要通過觀測金星凌日得到了金星的視直徑,並且知道金星的公轉周期,則太陽視差可以很容易地由開普勒第三定律推算出來,從而計算日地距離。
E. 古人是如何利用月食測得地球與月球間的距離的
第一個利用月全食來算出地球與月球距離的是古希臘的托勒密.他是根據月食的時候地球投影算出地月距離的.
大概方法是這樣的:當時已經知道地球直徑(亞里士多德測得).月亮繞地球周期也早已知道.地球的陰影應該和地球幾乎一樣大,那麼只要測出月球表面某一點進入地球陰影到離開地球陰影的時間,就可以知道地球陰影所佔的弧度,進而計算出月球與地球的距離.
F. 古人怎樣測地球赤道周長
都是間接推算的,主要是根據不同地區的日影長度差異來推算地球周長。
最早根據日影長度計算地球周長的是古希臘科學家埃拉托斯特尼,約公元前240年,他根據亞歷山大港與阿斯旺之間不同的正午時分的太陽高線及三角學計算,以斯塔蒂亞(stadia)為單位出地球的直徑。斯塔蒂亞乃是古希臘的長度單位,各地不一。如按雅典的長度算,則地球周長為46620公里,多了16.3%,若按埃及的長度算,則地球周長為39690公里,其誤差小於2%。
伊斯蘭世界最早的子午線實測是在公元814 年,由天文學家阿爾·花剌子米(約783—850)參與組織,在幼發拉底河平原進行了一次大地測量,測算結果得出子午線一度長為111.815 公里(現代理論值為110.6 公里),相當精確。子午線共計360°,所以,地球周長就是40253.4公里。
我國在元代由僧一行也組織了一次這種測量活動。當時測量的范圍很廣,北到北緯51 度左右的鐵勒回紇部(今蒙古烏蘭巴托西南),南到約北緯18 度的林邑(今越南的中部)等十三處,超出了現在中國南北的陸地疆界。這樣的規模在世界科學史上都是空前的。其中最值得注意的是在黃河兩岸平原地區測量的四個點,由北向南有滑州白馬(今河南滑縣)、汴州浚儀太岳台(今開封西北)、許州扶溝(今河南扶溝)、豫州上蔡武津館(今河南上蔡)。其中白馬在黃河北,其他三點都在黃河以南。它們均介於東經114.2度—114.5 度之間,差不多在同一經度上。總計白馬至上蔡526 里270 步,北極高度相差1.5 度,從而得出大約三百五十一里八十步,北極高度相差一度的結論。這實際上給出了地球子午線一度的長度。由於對唐尺數值的大小,人們目前的看法還不一致,故評價一行這次子午線測量的精度受到限制。初步的估計結果是,一行的測量值與現代值相比,相對誤差大約為11.8%。
G. 古人如何測量地球半徑
古希臘的測量方法大約在公元前 2 2 5年 ,古希臘亞歷山大(Alexandria)城的圖書館館長、地理學家埃拉托色尼(Eratosthenis,2 73~ 192 )利用太陽投射的影子巧妙地測量出了地球的半徑
H. 看古人怎樣測量地球周長
希臘里
(1希臘里。巧8.5m),就到了另一個叫賽恩的城市(S點),賽恩城恰好處
於北回歸線上,在夏至日的正午,這里的太陽光真正是當頭照,因此直射
到了城裡一口深井的底部.亞歷山大城圖書館的館長埃拉多塞(前275一
前195)就選擇這一天在亞歷山大城豎直地立起了一根桿子.他根據桿在
地上投下影子的長與桿長的關系,求出太陽光線與這根桿子的夾角0=
7.20.又因為照到地球的太陽光是平行光線,
所以0也是地心O與A、S的兩條連線的夾
角.這樣,只要測出圓弧AS的長度,就可以
計算出地球的周長.現在請你回答:
1.怎樣根據桿的投影長與桿長的關系求
出8?
2.埃拉多塞館長求得的地球周長相當於
多少千米?
3.他求得的地球的半徑是多少?
蕙惠禹國——一
舀勺
一
1。tan口=
投形的長度
桿子的長度
2。39
625
km.3。6
300
km.
匕攀孰戶少柑幾忘@王代殊$北京工業大學
I. 古代人們是怎樣測量的
在古代,人類為了測 量田地等就已經進行長度測量,最初是以人的手、足等作為長度的單位。但人的手、足大小
不一,在商品交換中遇到了困難,於是便出現了以物體作為測量單位,如公 元前2400年出現 的古埃及腕尺,中國商朝出現的象牙尺和公元九年製造的新莽銅卡尺等。
數學明珠
古代埃及的丈量師與長度的測量
在5000多年以前,古埃及尼羅河每年都要洪水泛濫,淹沒大片的田地,洪水帶來的泥土覆蓋在 田地上,使原有的田地界限無法辨認,所以每當洪水退去以後,人們就要重新丈量土地,於是產生了最 早的幾何學.幾何學的願意是」土地丈量」 測量長度的方法有很多,用手掌,腳步等.但是這些方法在測量結果不需要很精確下使用.目前, 世界上主要用各種量尺來測量長度.常見的量尺有直尺,捲尺游標卡尺和測量器等.游標卡尺適合測量
一般尺難以測量的圓形物品,零件的孔徑,厚薄等.精密度較高.
長度的計量單位是米,記作M.1978年,法國規定:以地球北極與南極之間相距長度的千萬分 之一為一米.這項規定經過推廣,現已作為國際通用的長度單位.
我們常用的長度計量單位:
千米 米 分米 厘米 毫米
長度單位的由來
我國已經統一使用米製作為長度單位.人類為了找到一個適用的長度單位,費了不少周 折.人們很早就想找到一種可靠的,不變的尺度,作為量度距離大小的統一標准.最初是以人體作為標 准.從3000多年前古埃及的紙草書中,發現了人前臂的圖形.用人的前臂作為長度單位叫」腕尺」.
埃及著名的胡夫的前臂作為腕尺建造的,塔高為280腕尺.公元9世紀撒克遜王朝亨利一世規定, 他的手臂向前平伸,從鼻尖到指尖的距離定為」1碼」.10世紀英國國王埃德加,把他 的拇指關節之間的長度定為」1寸」
相傳我國古代大禹治水時,曾用自己的身體長度作為長度標准進行治水工程的測量.
唐太宗李世民規定,以他的雙步,也就是左右腳各一步作為長度單位,叫做」步」.並 規定一步為五尺,三百步為一里;後來又規定把人手中指的當中一節定為」1寸」.
到了公元18世紀,人們開始感受到這種用人身體作為長度標准缺點很多,由於人的高 矮不同,形成長度單位的長短不同,非常混亂.人們迫切希望找到一種長度固定的度量單位, 終於想起了地球.當時認為地球的大小和長度不會變化,如果用地球上的一段距離作為長度 單位,就可以得到固定不變的度量單位.
我國清朝的康熙皇帝,於1709-1710年在東北地區進行大規模的土地測量.由 於當時的長度單位不統一,康熙皇帝規定去地球子午線1度為200里,每里為1800尺.
1789年,法國科學院的著名數學家達蘭貝爾和海謝茵進行實地測量,得出1米等於 0.512074督亞士(法國古尺).米尺採用十進制,長度固定,使用方便,因此很快 得到其他國家的承認.1875年,17個國家的代表在法國簽署了<米制公約>,正式 確定米尺為國際公用尺,並用鉑金做成長1020毫米,寬和高各為20毫米的X型標准尺, 在尺的中間面的兩端各刻三條線,在0攝氏度時,其中兩條線的距離恰好為1米.隨著科學 技術的發展,科學家發現地球的形狀和大小也在變化,因此米尺也不夠准確;另外,國際米 尺原型在刻畫上也存在著缺陷,影響了米尺的准確性.1960年第十一屆國際大會上,決 議廢除1889年以來所沿用的國際米尺原型,把同位素氣體放電時產生的一種橙色光譜波 長的1650763.73倍作為米.這種光米.尺精確度很高,誤差只有十億分之二。
參考資料: http://..com/question/118845312.html
J. 地球的大小是如何測量出來的
是根據同一高度的物體,在相同的時間內,在地球的不同地方,影子的長度不同計算出來的。
據史料記載,最早測算地球大小的人是古希臘學者埃拉托色尼。埃拉托色尼受亞里士多德《天論》思想影響很深,深信大地為一球體。他依著自己博學的數理知識構想,在人類歷史上第一個測出了地球的大小。
他的測地方法是這樣的:
1、在地面上,他首先選擇了兩個南北基本上在一條經線上的城市——埃及的亞歷山大港(居北)和阿斯旺城(居南)。
2、然後在夏至(6月21日)這天的正午時分,對兩地水井的太陽照射情況同時加以觀測,發現在阿斯旺,陽光可以直射到井底,而在亞歷山大港,陽光只能照到井壁,光線與井壁的直立方向有一個7.2°的夾角。這個夾角的產生不是別的,正是因為亞歷山大港和阿斯旺城兩地間的地面呈曲面(地球球面的一部分)所致。
3、埃拉托色尼根據商隊在通過兩城時在路上所用的時間,算出了兩地的距離,其值為5000斯台地亞(古埃及的一種長度單位)。既然亞歷山大港和阿斯旺大體位於同一經線,它們這間又存在著7.2°的差角(相當於整個圓周角360°的1/50),根據幾何定理,埃拉托色尼求出了地球的圓周長:
4、據考證,大約10斯台地亞相當於1英里或1.609公里。250000斯台地亞則約相當於40225公里,這個數值,和目前測量的經線圈長度(40008.6公里),已經是較接近了。埃拉托色尼當時是把地球作為正球體(半徑都相等)來考慮的,故有了經線圈的長度,就可以求出地球的半徑,以及地球的體積大小。
公元723年,我國唐代天文學家一行(張遂),曾指導測量隊,在河南省黃河南北的平原地帶也進行了一次大規模的測地工作,測得緯度一度的距離為唐制351里50步。此距離與現代理論算出的僅差20.7公里。堪稱為是世界上最早的地球緯度一度弧長的測量。
隨著科學技術的發展,人類的測地方法日臻完善。在現代,除用大地測量方法外,科學家們還可通過測量人造衛星軌道,將更精確地測定地球的大小。
從1980年起,國際上所採用的地球大小參考數值(如赤道半徑值為6378137米,地球扁率為1/298.257),就是通過大地測量、人造衛星測量等互相配合,而取得的地球大小精確值。
地球的體積,也並非是恆定的。隨著時間的演進,它會發生「膨脹」。據科學家推算,地球從誕生至今,半徑已增長了1/3。地球變大的原因是多方面的,其中原因之一,是與地內物質上涌,促使地球上部物質增多有關。因此,地球體積的測定,也絕不是一勞永逸的。
地球的體積測算出來以後,我們可以根據萬有引力定律計算出地球的總質量,同樣可以算出地球平均密度等等相關數據。
(10)古人用什麼方法測量地球擴展閱讀
地球(Earth)是太陽系八大行星之一,按離太陽由近及遠的次序排為第三顆,也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星,距離太陽1.5億公里。地球自西向東自轉,同時圍繞太陽公轉。現有40~46億歲,有一個天然衛星——月球,二者組成一個天體系統——地月系統。46億年以前起源於原始太陽星雲。
地球赤道半徑6378.137千米,極半徑6356.752千米,平均半徑約6371千米,赤道周長大約為40076千米,呈兩極稍扁赤道略鼓的不規則的橢圓球體。地球表面積5.1億平方公里,其中71%為海洋,29%為陸地,在太空上看地球呈藍色。
地球內部有核、幔、殼結構,地球外部有水圈、大氣圈以及磁場。地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天體,是包括人類在內上百萬種生物的家園。