- 寫給孩子的趣味幾何學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 750字
- 2019-12-27 16:26:38
1.2 兩個簡單的方法
除了利用陰影,我們還有其他辦法可以簡單快捷地測量出物體的高度嗎?答案是當然有。只要掌握了幾何學的基本原理,我們就可以組合出千變萬化的測量方法,下面再介紹兩種比較簡單的方法。
第一種方法是自制簡易測量儀。需要的材料有:一塊一面光滑的木板,一張紙,一支筆,三枚大頭針,一個小重物。這些材料十分簡單,即使是野營時都不難找到。找齊材料以后,需要在木板光滑的一面上畫一個等腰直角三角形。這時如果你身邊并沒有能畫出直角的三角板或者可以畫出等邊的圓規,你可以把紙片對折兩次,從而得到一個直角,再利用這張得到的紙三角量出相等距離。總之,開動你靈活的腦筋,辦法總是多種多樣的。當等腰直角三角形畫好以后,就把三枚大頭針分別釘在三角形的三個頂點上,測量儀的制作就算完成了(圖1-4)。

圖1-4 大頭針測高儀
需要注意的是,應該在離被測樹木有一定距離的地方,手持儀器,在a點上綁一根下端系有小重物的細線,使得三角形的直角邊ab始終與地面平行。然后,人靠近或者遠離樹,通過移動找出點A(圖1-5),使得當從點A經a和c朝樹頂C方向望去時,剛好無法看到樹頂C。這意味著此時直角三角形的斜邊(也稱作弦)ac的延長線通過了點C。即a、B、C構成直角三角形,而∠a=45°,所以aB=BC。

圖1-5 使用大頭針測高儀測高
又因為AD=aB,所以你只需在平地上量出你與樹木之間的距離AD,再加上與你身高相等的BD,就可得到樹高CD了。
如果制作儀器對你來說有點麻煩,下面還有一種更簡單的方法。不用制作儀器,你只要找到一根長木桿,把它垂直插入地里,使其露在地面上的高度等于你的身高。但是你需要選擇這樣一個插桿地點,如圖1-6所示,當你面朝上躺在地上時,應該可以看到樹頂和木桿頂端在同一直線上。因為這時三角形Aba是等腰直角三角形,所以通過測量AB就可得到所求的樹高了。

圖1-6 另一種測量樹高的方法