- 趣味幾何學
- (俄)別萊利曼著 余杰編譯
- 693字
- 2021-10-29 18:14:27
7.如何制作測角儀
如果你想獲得一個比手指測角儀更可靠的測角工具,可以試著制造一個結(jié)構(gòu)簡單而實用的測角儀器。該儀器的起源時間不詳,名叫“雅科夫測角儀”。這是用發(fā)明者的名字命名的,直到18世紀還一直被航海家們使用。它的外觀如圖68所示,隨著時代的進步及科技的發(fā)展,更為精確的測角儀“六分儀”出現(xiàn)后,雅科夫測角儀就淡出了人們的視野。

圖68 雅科夫發(fā)明的測角儀
該測角儀由一根長70cm~100cm的豎桿AB以及可在AB上自由滑動并與AB垂直的CD兩部分構(gòu)成,能靈活滑動的橫桿由長度相等的CO和OD兩部分組成。如圖68所示,若打算用它測星體S和星體S′的角距,應先將該測角儀A端挪到眼前(為觀察方便可在桿上安裝帶有小孔的小木板),接著變換測角儀的方向,使B端能夠看到S′星。順著豎桿挪動橫桿CD,使C端能夠看到S星。之后只要測到AO的間距,加上已知的CO,即可求出∠SAS′:熟識三角學的人都知道∠SAS′的正切(第五章將集中介紹這方面的知識)。當然,也可以借助勾股定理求出AC的長度,然后計算相應的角度,該角度的正弦為
。
不過,求未知角度的值也可通過圖解的方法。作一任意大小的△ACO,借助量角器測出∠A的度數(shù)(如果身邊沒有量角器,可用本書第五章中介紹的方法)。
橫桿的另一段是備用處,如果要測的角度太大,上面介紹的方法不適用時可以啟用,此時將不再用AB正對S′星,而是挪動橫桿CD,用AD正對S′星,讓橫桿C端正對S星,如圖69所示。此時不論是用運算法還是作圖法求∠SAS′的值都是很輕松的。
為了省去次次測量時的運算和作圖的煩惱,可在制造該儀器時就測算好并標注在豎桿AB上。如果這樣做了,則僅需將儀器正對星體,就能在O點看到結(jié)果,即要測的角度值。

圖69 雅科夫測角儀的應用