Историческая характеристика Земли

Курсовая работа

На тему: Принцип определения радиуса Земли

Выполнил:

студент группы КР-21

очного отделения

направление подготовки «картография

и геоинформатика»

Нугманов Валитхан Залимханович

Научный руководитель:

к. г. н, доцент

Крыжановская Г.В

Астрахань 2015

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................3

Глава 1. Исторические сведения о Земле и его определения радиуса.

1.1. Историческая характеристика Земли ............................................................4

1.2.Принцип и история определения радиуса Земли ........................................10

Глава 2. Изучение показателей радиуса Земли отечественных и зарубежных исследователей.

2.1. Измерения радиуса отечественными учеными(Теннер,Срув,Крассовский)

2.3. Измерение радиуса Земли зарубежными учеными (Германия,Великобритания,США)

Глава 3. Предлагаемые методы исследования на основе ГИС (аппаратно-программируемых комплексов)

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена изучению принципа определения радиуса Земли, которая рассмотрена разными исследователями.

Предмет изучения: является определение радиуса Земли.

Объектом изучения: является теоритическая и практическая основа.

Актуальность темы:

Целью данной моей работой является определить мною радиус Земли с помощью литературы. Описать историческую справку о радиусе Земли (иметь общее представление).

Задачи курсовой работы. Ознакомиться с общим понятием о радиусе Земли и применения этого радиуса на различных общегеографических картах. Так же задачей является рассмотрение факта того, что Эратосфен впервые вывел радиус и величину измерения Земли.

Глава 1 Исторические сведения о Земле и его определения радиуса.

Историческая характеристика Земли.

Не все знают, что о форме и размерах Земли люди имели достаточно реальные представления еще до начала нашей эры. Так, древнегреческий философ Аристотель (384 — 322 до н. э.) полагал, что Земля имеет шарообразную форму, а в качестве доказательства приводил округлость формы земной тени во время лунных затмений, поскольку только шар при освещении с любой стороны всегда дает круглую тень.

Попытка определить размеры Земли была сделана Посидонием (Посидоний из Апамеи в Сирии, философ–стоик, математик и астроном, 135—50 до Р. Хр. В философии представитель синкретизма; как астроном известен своей попыткой (второй, первая принадлежала Эратосфену) определить размеры земного шара). Крайними точками дуги меридиана избраны были Александрия и остров Родос. Угловое расстояние получено из наблюдений звезды Канопуса (Канопус (Argus), звезда первой величины в созвездии «Корабль Арго»; видна в нашем полушарии южнее 37,5° сев. широты) , которая в Александрии поднимается до высоты 7½°, а на Родосе едва показывается на горизонте, так что высота ее там почти равна 0°. Линейное расстояние оценено по времени перехода судов и принято равным 5 000 стадиям (800 км). Отсюда окружность Земли оказывается 240 000 стадий (38 400 км). Результат Посидония признается менее удовлетворительным, чем вывод Эратосфена, потому что на высоты светил близ горизонта весьма значительно влияет преломление лучей в атмосфере, тогда еще неизвестное, да и оценка линейного расстояния по морю не могла быть благонадежной. Ныне известно, что разность широт Александрии и Родоса всего 5°, и они далеко не лежать на одном меридиане.

Замечательно, что в сочинениях Птоломея (87 — 165), известного александрийского астронома, не упоминается об определении размеров Земли, хотя в его «Географии» видимо подразумевается ее шарообразность и длина одного градуса принимается равною 500 стадиям (80 км), что дает для окружности всей Земли 180 000 стадий (28 800 км) — число значительно меньшее, чем результаты Эратосфена и Посидония.

После уничтожения александрийской библиотеки, в смутные годы первых веков нашей эры, всякие научные работы прервались, и новая попытка градусного измерения сделана лишь в 827 году арабами, которые, достигнув политического могущества, в лице своих калифов с любовью покровительствовали развитию точных наук. Калиф Альмамум, сын Гарун– аль–Рашида, приказал своим астрономам Калид– бен–Абдулмелику и Али–бен–Изп измерить дугу меридиана в равнине Синджар, лежащей к западу от реки Тигра и нынешнего города Мосула. В избранной исходной точке, около 35° северной широты, арабские ученые разделились на две парии и направились одна на север, другая па юг, производя измерения арабскими локтями. Эти измерения продолжались до тех пор, пока каждая пария не прошла по меридиану 1°, что определялось имевшимися тогда угломерными инструментами по высотам звезд. Одна пария получила для градуса меридиана величину 56, а другая 56⅔ мили по 4 000 локтей. Второе число было признано точнее первого и принято за величину градуса меридиана.

Покуда длина арабского локтя была неизвестна, нельзя было составить себе понятие о точности измерения арабов; известно было лишь, что арабский локоть имел 27 дюймов, а каждый дюйм равнялся шести положенным в ряд ячменным зернам. Но недавно, на нильском острове Рода, под Каиром, на колонне из тесанного камня, найдены черты, означающие арабские локти, подразделенные на дюймы. Оказалось, что арабский локоть равен приблизительно 49⅓ сантиметрам, так что длина арабской мили выходит около 1973 метров или 926.3 саженей. От перемножения этого числа на 56⅔ получается для длины градуса, под широтой 35°, 104.8 версты (111.088 км), что весьма близко к современным определениям.

Вращение Земли

В 1672 году француз Ришар случайно заметил, что у экватора маятниковые часы идут медленнее, чем в Париже. Объяснение этому факту нашел английский физик, астроном и математик Исаак Ньютон (1643 — 1727). Вращение Земли должно приводить к появлению центробежной силы, направленной перпендикулярно оси вращения (не поверхности!) в сторону, противоположную этой оси. То есть в средних широтах центробежная сила меньше по величине (поскольку расстояние до оси вращения меньше) и направлена под углом к горизонту, а на экваторе она достигает наибольшей величины, что и приводит к уменьшению силы тяжести g на экваторе и, вследствие этого, замедлению (увеличению периода Т) колебаний маятника длиной l, поскольку T = 2p(l/g)1/2.

Другим свидетельством земного вращения является действие поворотного, или кориолисова ускорения на движущиеся воздушные и водные массы. Этот эффект проявляется как отклонение от меридианального направления ветров и океанских течений, а также в подмывании одного из берегов реками, текущими в направлении север — юг. Суть явления очень проста. Если, например, река течет с юга на север, то ее воды по инерции стремятся сохранить ту линейную скорость вращения (перпендикулярную направлению течения), которую они имели южнее, т. е. отклониться к востоку (Земля вращается с запада на восток). А в результате будет размываться восточный берег.

И еще одно доказательство вращения Земли — отклонение падающих тела от направления отвесной линии. Объяснение точно такое же: линейная скорость вращения тем больше, чем выше над поверхностью тело, а при падении эта скорость сохраняется, и за время полета точка, прямо над которой сначала находилось падающее тело, сместится на восток на меньшее расстояние, чем само тело в момент приземления, т. е. тело упадет восточнее.