- 趣味幾何學
- (俄)別萊利曼著 余杰編譯
- 762字
- 2021-10-29 18:14:13
7.林業人員的測高工具

圖11 森林工作者所用測高儀的使用法
下面介紹林業工作者平時用的一樣測高工具。雖然測高工具有很多種,不過我只講其中一種的變形,目的是為了方便讀者自己制作。圖11即為該測高儀的構造原理,它是由硬紙板或木板加工而成的,是標有abcd標注的方形裝置。測量者需手握它,順著ab延長線去看,調整方板的傾斜度來讓樹梢同ab邊位于同一條直線。于b綁一根細繩,并在它的末端綁上小重物q,細繩與dc交點為n,此時△bBC∽△bnc。根據這些條件可知∠bBC=∠bnc,于是有:

因而

因為bC、nc和bc的長度很容易測量出來,所以,僅用CD(測高儀與地面的間距)與前面求出的BC相加即可得出樹木高度。
假設我們令bc=10cm,并在dc上標注出厘米的單位長度,這意味著nc和bc的比值可用分數代替,即能直觀地看出BC占bC的比例。我們以實例來說明,懸錘在刻度7(nc=7cm)的位置,那么,樹木位于瞳孔高度之上的高度就為觀察者到樹干距離的。
另外一個經改動的地方就是測者的觀察方法,為了沿ab這條線觀察起來方便些,不妨于紙板上面角的部位制作兩個正方形,分別穿大小不同的兩個孔,小孔放在眼睛前面,借助大孔觀察樹梢,見圖12。

圖12 林業人員所用的測高工具
圖12中,測高儀和實物的尺寸基本一致,是更實用的測高工具。制作這樣的測高儀并不難,無須高深的技巧,耗時也短。它能在你旅行時幫你測物體的高度,比如樹、電線桿及建筑等的高(這個簡易裝置也是作者研制出的成套的“戶外幾何學”測具中的一種),并且體積并不大。
那么,可不可以用我們上面介紹的測高儀,來測量不能接觸的大樹的高度呢?方法是怎樣的呢?
如圖13所示,用測高儀上的A和A′兩點分別對準樹梢上的B點。如果我們在點A測得BC=0.9AC,在點A′測得BC=0.4A′C,那么有:

于是:

于是可得或
。
可見,只要測得兩個觀察點的間距AA′,我們就可借助確定的比例求出無法靠近的大樹的高度。

圖13 不便靠近的大樹的測量法