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儒勒·凡尔纳测量眺望岗高度的方法

生活中几何知识无处不在,无处不用,关于前面提到的测量松树高度的方法,在著名小说《神秘岛》中就出现过。《神秘岛》是法国著名小说家儒勒·凡尔纳的作品,讲述的是一个类似鲁滨孙那样的荒岛生存故事,小说情节波澜起伏,险象环生,在惊心动魄的故事中包含着一个个科学知识,其中关于测量眺望岗高度的片段描述得特别生动。

“我们今天要去量眺望岗的高度。”工程师说。

“您要使用什么仪器吗?”赫伯特问。

“不,用不着,我们要换一种方法,跟昨天的一样简单而准确。”

只要有机会,赫伯特什么都想学,所以他跟着工程师一起到海边去了。潘克洛夫、纳布和通讯记者还留在原地做别的工作。

赛勒斯·史密斯准备了一根笔直的木杆,他对自己的身高知道得分毫不差,于是就比着他的身高精确地算出木杆的长度是12英尺。赫伯特拿着史密斯交给他的垂线,这是用柔韧的植物纤维做成的,一端系着一块石头。他们走到离海边20英尺、距垂直的峭壁将近500英尺的地方,史密斯就小心地把木杆插入沙地2英尺深,他利用垂线使木杆和地面保持垂直。

做完这步,他就后退了一段相当的距离,然后躺在沙滩上,在这里眼睛可以同时看到木杆的顶端和峭壁的上沿,两者处于同一条直线上(图7)。

tu7

他仔细地用一根小棍子在观察点做了一个记号,然后对赫伯特说:“你知道几何学最基本的原理吗?”

“稍微知道一些,史密斯先生。”赫伯特说,他一点儿也不想表现自己。

“你记得两个相似三角形应该具备的条件吗?”

“记得,”赫伯特答道,“它们的对应边成比例。”

“好,孩子,我刚做出了两个相似的直角三角形。第一个比较小,它的三边是:那根垂直的木杆和从这根小棍子到木杆底部的距离,我的视线就是三角形的斜边。第二个三角形的三边是:垂直的峭壁——我们想测量的也就是它的高度——这根小棍子和峭壁底部之间的距离,以及同样是由我的视线所形成的三角形斜边,这斜边也就是第一个三角形斜边的延长线。”

“啊,史密斯先生,我明白了!”赫伯特大声说。“小棍子和木杆之间的距离比小棍子和峭壁底部之间的距离,就等于木杆的高度比峭壁的高度。”

“一点儿也不错,赫伯特,”工程师说,“我们已经知道木杆的高度,再量一下两段水平距离,然后按照比例一算,就可以求出峭壁的高度,省得直接去测量了。”

他们利用木杆量出了两段水平距离,木杆在沙滩上的高度是10英尺整。第一段距离是从小棍子到插木杆的地方,相距15英尺。第二段距离是从小棍子到峭壁底部,相距500英尺。

量完以后,赛勒斯·史密斯就和少年回“石窟”去了。

工程师拿出一块平板石来,这是他有一次出外打猎的时候带回来的。这块石头就像一块石板,很容易用尖利的贝壳在上面划出字码来。他求出了以下的比例:

15 :500=10 :X

500×10=5000

5000÷15=333. 000316

由此得出,花岗岩峭壁的高度是333英尺。

如此不可思议的几何知识,以如此生动的方式出现,令人耳目一新,记忆深刻。这部小说里有很多类似的科学知识,而且每一种知识都是恰到好处地用到了各种科学知识,不得不令人对作者儒勒·凡尔纳伸出大拇指。

读到这里,是不是对刚刚内容中的10英尺感到奇怪?明明木杆的长度是12英尺,为什么计算的时候只用到10英尺?这里的10英尺指的是木杆露在地面以上那段的高度,插在泥土里的长度这里记作2英尺。 z4SNtfsc9pSjr1iTCrC9Uz/Mt4tVhiy6neGuI6lB9rZNjv0B8MLOTyhycN1hJ2QT

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