经度和纬度怎么确定的,经度纬度是怎么算出来的

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-04-28 12:15:26

重力与海拔

今天我们都知道高度和维度带来的重力变化问题,但自1670年代,让·里歇尔(jean Richer)就已经知道并解释了这种效应。所以我们可以根据纬度和高度的变化,稍微延长或缩短钟摆的摆长,以保证摆动周期不变。还记得我们家里那台古老的摆钟吗,有时它会走的不准,妈妈就会拧钟摆下面的螺丝,来调节钟摆的摆场,让它走快一点或走慢一点!

下面这个问题是一个比较有趣的问题,解决的办法也很精妙!

当温度升高或降低时,钟摆就会热胀冷缩!无法想到的是,热胀冷缩的微小距离,也会对钟摆周期产生影响。

如果摆臂变短,周期也会变短,如果摆臂变长,周期也会变长。由于温度一直在变化,所以使用一个单摆时钟,在几个月的时间里,可能会导致经度计算出几千公里的误差。

那么,如何克服材料在温度变化中膨胀/收缩带来的困扰呢?如何保持钟摆的长度不变?

答案不是由牛顿或伽利略发现的,而是由一位名不见经传的平民约翰·哈里森发现的,既简单又巧妙的设计概念。

经度和纬度怎么确定的,经度纬度是怎么算出来的(13)

在钟摆的摆臂上使用两种不同的金属!因为不同的材料在相同的温度下有不同的膨胀量,所以我们可以采用常见的铁,热膨胀系数很小,而锌的热膨胀系数要高得多,为了方便理解,我们假设锌的膨胀量是铁的三倍。

先建造两个平行的铁棒,沿着钟摆向下延伸四分之三,两个锌棒向上延伸原来长度的一半,还有一个铁棒,是原来长度的四分之三,上图B。

如果温度变化会发生什么?随着温度下降,铁和锌都会收缩,锌的收缩量是原来的三倍,而铁的总收缩量是原来的三倍!由于锌提供负向距离,而铁提供正向距离,它们实际上相互抵消了!如果温度升高,铁和锌都会膨胀,铁使钟摆变长,而锌使钟摆变短,其在数量又一次相互抵消!换句话说,温度可以任意变化,但钟摆的总长度不变!

经度和纬度怎么确定的,经度纬度是怎么算出来的(14)

钟摆的温度变化


5. 总结:

怎么说呢,根据上文我们可以很准确、方便、快速的知道自己的维度!但是经度确实有点不理想,也不会有人那么去做,等测出经度了,估计至少横跨了三四个时区!所以主要说的是科学方法。

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