Foarte des, vrând-nevrând, ne gândim la întrebări aparent ciudate și fără sens. Suntem foarte des interesați de valorile numerice ale unor parametri, precum și de compararea acestora cu alte cantități, dar cunoscute de noi. Foarte des, astfel de întrebări vin în minte copiilor, iar părinții trebuie să le răspundă.
Care este volumul Pământului? Poate fi dificil să răspunzi la întrebare, deoarece creierul este foarte reticent în a-și aminti acele cantități pe care rareori trebuie să le aplice în viață. Dacă ați auzit răspunsul la această întrebare cu mult timp în urmă, astăzi este puțin probabil să vă amintiți, deoarece nu v-a mai fost util de atunci.
Înainte de a da un răspuns exact și de a compara volumul Pământului cu cantitățile pe care le cunoaștem, să ne afundăm în istoria geometriei. La urma urmei, această știință a fost creată inițial pentru a măsura diferitele caracteristici ale planetei noastre.
Istorie
Geometria își are originea în Egiptul antic. Oamenii aveau foarte des (ca și acum) să găsească distanțele dintre orașe, să măsoare anumite obiecte, să măsoare suprafața pământului,care le-a aparținut. Datorită tuturor acestor lucruri, a apărut o știință specială - geometria (din cuvintele „geo” – Pământ, și „metros” – a măsura). Și inițial s-a redus doar la aplicare aplicată. Dar unele măsurători au necesitat calcule mai complexe. Apoi, în zorii dezvoltării acestei științe, au apărut astfel de filozofi și oameni de știință precum Pitagora și Euclid.
Când construiți chiar și la prima vedere structuri simple, este necesar să puteți măsura cât de mult material va fi folosit pentru construcție, să calculați distanțele dintre puncte și unghiurile dintre planuri drepte. De asemenea, trebuie să cunoașteți proprietățile celor mai simple forme geometrice. Astfel, piramidele egiptene, construite în secolele II-III î. Hr. e., uimesc prin acuratețea relațiilor lor spațiale, demonstrând că constructorii lor cunoșteau multe poziții geometrice și aveau o bază mare pentru calcule matematice precise.
Apoi, odată cu dezvoltarea geometriei, și-a pierdut scopul inițial și și-a extins domeniul de aplicare. Astăzi este imposibil să ne imaginăm vreo producție fără calcule folosind metode geometrice.
În secțiunea următoare, vom vorbi despre metode de măsurare a anumitor caracteristici geometrice pentru diferite corpuri.
Măsurarea corpului
Pentru corpurile dreptunghiulare, măsurătorile de volum și suprafață sunt cele mai simple. Trebuie doar să știi lățimea, lungimea și înălțimea figurii pentru a afla tot ce ai nevoie despre ea. Volumul unui corp dreptunghiular este produsul a trei mărimi spațiale. Aria unei astfel de figuri estede două ori suma produselor perechi ale laturilor. Dacă reprezentăm aceste formule matematic, atunci următoarea egalitate va fi adevărată pentru volum: V=abc, iar pentru zonă: S=2(ab+bc+ac).
Dar pentru o minge, de exemplu, aceste formule sunt foarte incomode. Pentru a calcula diametrul mingii (și din acesta raza), este necesar să o închideți într-un cub, cu care ar fi în contact în șase puncte. Lungimea (lățimea sau înălțimea) acestui cub va fi diametrul mingii. Dar este mult mai ușor să aflați imediat volumul mingii scufundându-l într-un vas umplut până la refuz. Măsurând volumul de apă turnat, putem afla volumul mingii. Și deoarece formula pentru volumul mingii este V=4/3πR3, din aceasta putem găsi raza, care va ajuta la găsirea altor caracteristici ale corpului.
Există o altă modalitate interesantă de a măsura volumul unei mingi, pe care o vom trata în secțiunea următoare.
Cum se măsoară volumul Pământului?
Și dacă corpul este prea mare, ca o planetă, cum să-i măsori cu precizie volumul și suprafața? Trebuie să apelăm la metode mai interesante și mai sofisticate.
Să începem de departe. După cum știți, dacă vă imaginați o minge în spațiu bidimensional, obțineți un cerc. Să presupunem că de la un moment dat două raze cad pe minge în două locuri diferite, nu departe unul de celăl alt. Dacă te uiți cu atenție, vei vedea că acestea cad la suprafață în unghiuri diferite. Prin construcții geometrice simple, puteți vedea că din centrul mingii se pot trasa linii care leagă aceste două puncte. Între ele, aceste linii vor forma un anumit unghi, care va corespundedistanța pre-măsurată dintre aceste puncte. Astfel, știm lungimea arcului corespunzătoare oricărui unghi. Deoarece există doar 360 de grade într-un cerc, putem găsi cu ușurință circumferința unui cerc. Și din formula circumferinței cercului găsim raza, din care se calculează volumul folosind formula binecunoscută.
Aceasta este modalitatea de a găsi volumul corpurilor mari, inclusiv a celor cerești. Chiar și în antichitate, grecii îl foloseau pentru a afla mai multe date despre Pământ. Așa că au calculat volumul Pământului. Deși, desigur, aceste date sunt aproximative, deoarece există o mulțime de erori care nu sunt luate în considerare la această metodă de măsurare.
Înainte de a răspunde la întrebarea principală, să vedem cum se măsoară astăzi cantități atât de complexe cu cea mai mică eroare posibilă.
Metode moderne de măsurare
Astăzi avem o mulțime de tehnologii avansate care ne permit să perfecționăm calculele oamenilor de știință antici despre diferitele caracteristici ale Pământului. Pentru aceasta, în secolul trecut, omenirea a folosit sateliți în orbită. Ei pot măsura circumferința planetei noastre cu cea mai mare precizie și, pe baza acestor date, pot calcula raza, știind care, așa cum am aflat deja, este ușor de găsit volumul Pământului.
Este timpul să aflăm cifra exactă și să o comparăm cu valorile pe care le cunoaștem.
Care este volumul Pământului?
Deci am ajuns la punctul principal al acestui articol. Volumul Pământului este de 1.083.210.000.000 km3. Este mult? Depinde cu ce o compari. Din aceleaobiecte pe care le putem compara cu această valoare, doar un alt corp ceresc este potrivit. Astfel, putem spune că volumul Lunii este doar două procente din volumul Pământului.
Există și planete, precum Jupiter, care au un volum uriaș datorită faptului că au o densitate mică și o suprafață mare. Volumul Pământului ar putea fi, de asemenea, mai mare dacă ar fi compus în principal din gaze, și nu din substanțe solide și lichide.
Aplicație
Avem nevoie de astfel de valori mai degrabă pentru dobândă. Dar în viața reală sunt folosite foarte activ. În astronomie, cantități precum volumul Pământului, masa Pământului, raza Pământului sunt folosite pentru a calcula orbita sateliților lansați de pe suprafața planetei noastre. De asemenea, aceste date pot fi utile pentru cercetări de bază. Este interesant să folosim aceste date în geografie și geologie, deoarece calculul volumului Pământului este de interes pentru explorarea geologică și o evaluare aproximativă a zăcămintelor minerale.
Erori
După cum știți, peste tot există erori. Și în calculul volumului Pământului există destul de multe. Mai precis, o singură eroare contribuie la măsurători, dar este cea mai semnificativă. Acest lucru se datorează faptului că pământul nu este perfect rotund. Este aplatizată la poli și are și neregularități de suprafață sub formă de depresiuni și munți. Deși planeta este acoperită de o atmosferă și majoritatea acestor efecte care afectează măsurătorile sunt atenuate, măsurarea densității este foarte dificilă.
Concluzie
Fiziccaracteristicile Pământului au fost întotdeauna un subiect destul de important pentru toată lumea. Se întâmplă că nu este clar din ce motiv, dar vreau să știu răspunsul la întrebarea câte procente din suprafața planetei este ocupată de oceane sau care este volumul Pământului. În acest articol, am încercat nu numai să oferim un răspuns exact, ci și să spunem cum și cu ce ajutor a fost calculat.
