En el siglo III a. C., Eratóstenes pudo calcular matemáticamente el diámetro de la Tierra comparando las diferencias en el ángulo de los rayos del sol en dos puntos geográficos separados. Se dio cuenta de que la diferencia en el ángulo de una sombra en su ubicación en Syene, que actualmente es Asuán en Egipto, y la de una sombra en Alejandría era de aproximadamente 7,2 grados. Como conocía la distancia entre las ubicaciones, pudo determinar la circunferencia de la tierra y, por lo tanto, también el diámetro y el radio. También puede hacer esto utilizando su método.
Registre la distancia entre su ubicación y la ubicación de su compañero. Como ejemplo, utilizaremos la situación de Eratóstenes. La distancia entre Syene y Alejandría es de 787 kilómetros.
Conduzca uno de los palos del medidor hacia el suelo en su ubicación en un lugar soleado. Pega un extremo de un trozo de cuerda a la parte superior del palo. Haga que su pareja haga lo mismo en su ubicación. Asegúrese de que ambos palos estén perpendiculares a la tierra y que la misma longitud del palo sobresalga del suelo.
Mida el ángulo de la sombra del medidor cuando el sol está arriba y la sombra es más pequeña. Coloque el extremo suelto de la cuerda al final de la sombra proyectada y manténgala tensa. Usa el transportador para medir el ángulo donde la cuerda se une con el palo en la parte superior. Haga que su pareja haga lo mismo en su ubicación exactamente al mismo tiempo. Registre las medidas.
Reste las medidas del ángulo para determinar la diferencia en el ángulo de las sombras entre las dos ubicaciones. Para Eratóstenes, al mediodía del solsticio de verano donde el ángulo del sol estaba directamente sobre la cabeza, el ángulo era cero. Aunque no tenía comunicaciones instantáneas como las tenemos ahora, fue capaz de determinar el ángulo de los rayos del sol en Alejandría al mismo tiempo, que era de aproximadamente 7.2 grados. Por lo tanto, la diferencia fue de 7.2 grados.
Calcule la circunferencia de la Tierra usando las medidas de distancia y ángulo que tiene. Dado que las ubicaciones son puntos en un círculo que rodea la tierra, la distancia entre ellos se puede expresar como una medida de arco en un círculo de 360 grados. Para Eratóstenes, el arco fue de 7.2 grados. La distancia entre ubicaciones también es parte de la circunferencia total de la tierra. En el caso de Erastothenes, la distancia era de 787 kilómetros, por lo que para él se aplicaba la siguiente relación: 7.2 /360 \u003d 787 /x, donde x \u003d la circunferencia de la tierra en kilómetros. Resolver para x revela que la circunferencia de la tierra es de 39,350 kilómetros.
Calcule el radio de la tierra usando la fórmula C (circunferencia) \u003d 2 x pi x r (radio). La fórmula de Erastosthenes se vería así: 39,350 \u003d 2 x 3.14 x r, o 6,267 kilómetros.
Consejos
Usa una calculadora científica. Como pi es un número infinito, los cálculos en el Paso 6 serán más precisos.
Debe medir el ángulo de las sombras en las dos ubicaciones exactamente a la misma hora el mismo día o los cálculos serán erróneos. .
Advertencias
Debido a que estas mediciones no se realizan con equipos más sensibles, el cálculo del radio será solo aproximado. El radio real de la Tierra es de 6.378,1 kilómetros en el ecuador, pero el radio varía porque la Tierra es una esfera algo aplanada. El radio es más parecido a 6,371 kilómetros en los polos norte y sur.
