测量旗杆的高度_物理知识

来源:第6百科档 时间:2020-11-10 属于: 知识百科
  • 六、多姿多彩的光

    1.测量旗杆的高度

    在学校,每周都要举行升旗仪式,看着冉冉升起的国旗,我们心中都会油然而生自豪感吧!那么,想过没有,怎样测量那高高的旗杆呢?和你的小伙伴一起合作,开动脑筋,试试吧!

    Tools 材料和工具

    ●旗杆

    ●标杆

    ●镜子

    ●皮尺

    Process 游戏步骤

    方法1:利用阳光下的影子

    一名同学直立于旗杆影子的顶端处,同时测量该同学的影长和同一时刻旗杆的影长,利用相似三角形的性质(△ABC∽△ABC):两直角边对应成比例求得旗杆高度,即。

    方法2:利用标杆

    在观测者与旗杆之间的地面上直立一根高度适当的标杆,观测者适当调整自己所处的位置,当旗杆的顶部、标杆的顶端与眼睛恰好在一条直线上时,测出观测者的脚到旗杆底部的距离,以及观测者的脚到标杆底部的距离,然后测出标杆的高,利用相似三角形相关知识计算。

    (在△ADE和△DNF中通过相似三角形得到,求得AE,最后求得AB的长。)

    方法3:利用镜子反射

    一名同学作为观测者,在观测者和旗杆之间的地面上平放一面镜子,在镜子上做一个标记,观测者看着镜子来回移动,直到看到旗杆顶端在镜子中的像与镜子上的标记重合。测量所需数据,根据所测的结果,运用相似三角形可得两直角过对应成比例(△ABC∽△EDC),从而求得旗杆的高度。

    注意事项及建议:

    方法1:可以把太阳光近似地看成平行光线,计算时还要用到观测者的身高。

    方法2:观测者的眼睛必须与标杆的顶端和旗杆的顶端“三点共线”,标杆与地面要垂直,在计算时还要用到观测者的眼睛离地面的高度。

    方法3:光线的入射角等于反射角的现象。

    想一想

    1.你能利用这个办法,测量一个建筑物的高度吗?

    2.要在网上买衣服,你能想想办法,用刻度尺测出自己的三围吗?

    超级链接

    现在看来,利用我们以上介绍的方法,是可以轻松测量高大建筑物的高度的,比如金字塔。但是在这个方法发现以前,人们测量建筑物的高度并不那么容易,不过总是有智者会解决这一难题,比如杰出的罗女数学家希帕蒂娅,她在10岁就想出了测量金字塔高度的方法。

    相传有一天,希帕蒂娅的父亲对10岁的希帕蒂娅说:“过几天,爸爸打算带你去古埃及旅游,参观金字塔,并且测量金字塔的高度,你先开动脑筋想一想有什么好的方法,好吗?”“好的,我试试看!”希帕蒂娅一口答应下来。

    说干就干,希帕蒂娅在自己的书房里比比画画,绞尽脑汁思考,一直到太阳偏西。这时,爸爸牵着两匹马在门口呼唤她,叫她去练习骑马。

    希帕蒂娅和爸爸策马飞奔,不一会儿就到了城外。

    跑了一阵,一直紧随其后的父亲担心女儿的体力会吃不消,于是高声招呼道:“希帕蒂娅,慢点!”

    “好的,爸爸。吁——”希帕蒂娅让马慢了下来。

    西斜的夕阳把世间万物的影子拉得长长的。

    “希帕蒂娅,看到影子了吗?”父亲突然意味深长地问,“瞧瞧我们的影子,你想到什么问题了吗?”

    真巧,希帕蒂娅也正低头看着自己和父亲的影子。有意思的是两个影子的最东点几乎正好对齐。

    “啊!”希帕蒂娅观察着这两个影子,高兴地叫了起来,“爸爸,太阳和咱们俩的头顶正好在一条直线上,对吧?现在,知道你和我的影子的长度,又知道我骑在马上的高度,不就能算出你在马上的高度了吗?”

    “我的高度好测量,有根长竿子就行了。”父亲充满期待地看着希帕蒂娅。

    “可是没有金字塔那么高的竿子呀!爸爸,我想到测量金字塔的办法了呀!”希帕蒂娅开心地说,“影子!只要丈量金字塔的影子,再测量我们的影子,我们就能计算出金字塔的实际高度了!”

    希帕蒂娅(约370~约415),曾协助其父完成了对欧几里得《几何原本》的评注和修订。她因不信奉罗马帝国的国教基督教,被暴徒残害而死。