简介
你没法带着卷尺爬上一栋教学楼。其实也不需要。两千年前,人们就已经站在地面上算出了金字塔的高度,用的不过是一根棍子和太阳。
你要用两种完全不同的方法各做一遍。有意思的地方不在于其中任何一个答案本身,而在于这两个答案对不对得上。
原理说明
影子法之所以成立,是因为太阳离得太远,射来的光线基本上是平行的,所以在同一时刻,你和那栋楼投下的影子角度是一样的。这就造出了两个形状相同、大小不同的三角形,这正是相似的含义,而在相似三角形里,高与影长之比是完全相同的。测角仪法用的则是一个毫不相干的概念:角的正切。当两种毫无关联的方法算出几乎相同的数字,这份一致本身就是你的证据。当它们对不上时,说明你的某一次测量出了错,而找出是哪一次,才是真正的本事。
分步说明
- 1
挑一栋你能走到墙根、并且影子落在平整开阔地面上的楼。立在斜坡上的墙会同时毁掉这两种方法。
- 2
在阳光下笔直站好,让别人标出你影子顶端落在哪里。量出你的影长,再穿着鞋量出你自己的身高。把这两个数字连同时间一起记下来。
- 3
在接下来的几分钟之内,从墙根量到影子的尖端,得到楼的影长。影子会移动,所以如果已经过去了十分钟以上,就把你自己的影子重新量一次。
- 4
算出第一个答案:楼高等于你的身高乘以楼的影长,再除以你的影长。把结果连同单位一起写下来。
- 5
现在做测角仪。把吸管沿着量角器的直边贴好,把线系在圆心处,再挂上重物,让它能自由摆动。
- 6
从墙根往后退一段量好的距离,透过吸管瞄准楼的最高处,让帮手读出线所停留的角度。用90减去这个读数,就得到看向楼顶的仰角。
- 7
算出第二个答案:高度等于你到楼的距离乘以这个角的正切,再加上你眼睛离地的高度。把它和影子法的答案作比较,并把两者的差写成较大那个数字的百分比。
两种方法,同一栋楼
在比较之前,先把两半都填完。在每一个数字旁边都写上单位,能抓出绝大多数错误。
| 测量项 | 数值 | 单位 | 测量时间 |
|---|---|---|---|
| 行 1, 测量项 | 行 1, 数值 | 行 1, 单位 | 行 1, 测量时间 |
| 行 2, 测量项 | 行 2, 数值 | 行 2, 单位 | 行 2, 测量时间 |
| 行 3, 测量项 | 行 3, 数值 | 行 3, 单位 | 行 3, 测量时间 |
| 行 4, 测量项 | 行 4, 数值 | 行 4, 单位 | 行 4, 测量时间 |
| 行 5, 测量项 | 行 5, 数值 | 行 5, 单位 | 行 5, 测量时间 |
| 行 6, 测量项 | 行 6, 数值 | 行 6, 单位 | 行 6, 测量时间 |
| 行 7, 测量项 | 行 7, 数值 | 行 7, 单位 | 行 7, 测量时间 |
| 行 8, 测量项 | 行 8, 数值 | 行 8, 单位 | 行 8, 测量时间 |
| 行 9, 测量项 | 行 9, 数值 | 行 9, 单位 | 行 9, 测量时间 |
| 行 10, 测量项 | 行 10, 数值 | 行 10, 单位 | 行 10, 测量时间 |
要填的行:你的身高、你的影长、楼的影长、影子法的答案、你到墙根的距离、你读到的角度、你眼睛的高度、正切法的答案、两者之差,以及这个差的百分比。
