какое расстояние видит человеческий глаз до горизонта
Как вычислить расстояние до горизонта
wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 32 человек(а).
Количество просмотров этой статьи: 17 353.
Вы когда-нибудь наблюдали заход Солнца и задавались вопросом о расстоянии от вас до горизонта? Если вы можете определить высоту ваших глаз над уровнем моря, вы можете вычислить расстояние от вас до горизонта способами, описанными в этой статье.
• b = наизвестное расстояние до горизонта
• c = h (высота от земли до ваших глаз) + R (радиус Земли).
Какое расстояние видит человеческий глаз до горизонта
Какова дальность до линии горизонта для наблюдателя, стоящего на земле? Ответ — приближённое расстояние до горизонта — можно найти с помощью теоремы Пифагора.
Для проведения приближённых расчётов сделаем допущение, что Земля имеет форму шара. Тогда стоящий вертикально человек будет продолжением земного радиуса, а линия взгляда, направленного на горизонт, — касательной к сфере (поверхности Земли). Так как касательная перпендикулярна радиусу, проведённому в точку касания, то треугольник (центр Земли) —(точка касания) —(глаз наблюдателя) является прямоугольным.
По теореме Пифагора, сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы. Значит, расстояние до горизонта равно
$$
d=\sqrt <(R+h)^2-R^2>= \sqrt <(R^2+2Rh+h^2)-R^2>=\sqrt<2Rh+h^2>.
$$
Разворот книги
Иллюстрации
Приложения
Математика
Дополнения, комментарии
Уже на втором шаге мы получили ответ, верный в третьем знаке после запятой ($\sqrt<0<,>32>=0<,>56568…$)!
Планиметрическая теорема Бойаи—Гервина утверждает, что два равновеликих многоугольника (т. е. имеющих равные площади) равносоставлены. Последнее означает, что любой из них можно разрезать на несколько многоугольников так, что из этих частей можно сложить второй многоугольник.
Применительно к конструкции в теореме Пифагора получаем, что квадраты, построенные на катетах, можно разрезать на части‐многоугольники, из которых «складывается» квадрат, построенный на гипотенузе. Подобных разбиений множество, но самое экономное только одно, наименьшее число частей равно 5. Обратите внимание на то, что такое разбиение возможно для произвольного прямоугольного треугольника.
Головоломку проще всего изготовить из двух листов толстого картона: один будет служить основанием, на другом вырезаются три квадрата, затем листы склеиваются. Два меньших квадрата разрезаются на части. Задание — сложить из кусочков маленьких квадратов большой, без пустот и наложений элементов.
Ещё один тип учебных пособий, иллюстрирующих теорему Пифагора, связан со взвешиванием «изготовленных» геометрических фигур.
Чтобы теорема Пифагора стала утверждением о равенстве площадей, на сторонах прямоугольного треугольника были построены квадраты. Но если их заменить однотипными подобными правильными многоугольниками или полукругами, то сумма площадей на катетах также будет равна площади фигуры на гипотенузе. Например, для полукругов равенство площадей
$$
\frac<π> <8>a^2 + \frac<π> <8>b^2= \frac<π> <8>c^2
$$
А вот если взять трёх «подобных» слонов, стоящих на сторонах треугольника и «вписанных» в квадраты, то готовой формулы для площадей таких фигур нет, но из подобия фигур можно вывести, что по площади каждая фигура занимает в своём квадрате одну и ту же часть:
$$
S_a+S_b=ka^2+kb^2=kc^2=S_c.
$$
Географическая дальность видимости предметов. (Дальность видимого горизонта).
Сидя на берегу моря, увидав на горизонте одинокую яхту, Вы никогда не задумывались: какое расстояние до неё? Предлагаем простой расчет дальности видимости горизонта, и предметов в море.
Географическая дальность видимости предметов в море Дп будет зависеть от величины е — высоты глаза наблюдателя, величины h — высоты предмета и от коэффициента рефракции x.
Величина Дп определяется наибольшим расстоянием, на котором наблюдатель увидит его вершину над линией горизонта. В профессиональной терминологии существует понятие дальности, а также моментов «открытия» и «закрытия» навигационного ориентира, например маяка или судна. Расчет такой дальности позволяет штурману иметь дополнительную информацию о приближенном месте судна относительно ориентира. 
Если не привлекать к рассуждениям физиологические особенности человеческого глаза, (рис. 1.16) то здесь траектории зрительных лучей изображены прямыми линиями, что соответствует практической точности.
Читатель сам может провести рассуждения и вывести формулу (1.21), используя рис. 1.16. Записываем расчетные формулы в соответствии с рисунком:
(формула 1.21)
(формула 1.22)
Дп — географическая дальность видимости предметов в море
Дe — дальность видимости горизонта с высоты наблюдателя.
Дальность видимого горизонта определяется по формуле:
где,
d — дальность видимого горизонта в милях;
h — высота глаза наблюдателя, м.
1 морская миля = 1852 метра
Таблица 22 в МТ-75 (Мореходные таблицы 1975 года), позволяет рассчитать географическую дальность видимости предмета путем двукратного входа в нее по е и по h , а затем сложения результатов.
Графическая интерпретация табл. 22 ( МТ-75) представлена на рис. 1.17 номограммой Струйского.
Приложение № 6 в МТ-75.
Номограмма Струйского.
Видимый горизонт и дальность видимости
Расчет видимого горизонта и дальности видимости в зависимости от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта.
Калькулятор ниже предназначен для расчета видимого горизонта и дальности видимости в зависимости от высоты наблюдателя и наблюдаемого объекта. Под ним, как водится, немного теории.
Видимый горизонт и дальность видимости
Видимый горизонт
Так как земля изогнута, наблюдателю, находящемуся, например, в море, представляется, что он находится в центре круга, по краям которого небо как бы смыкается с морской поверхностью. Эта окружность и называется видимым горизонтом наблюдателя. На картинке слева видимый горизонт обозначен пунктирной линией. То есть для наблюдателя, находящегося в точке А на высоте h от земли, видимый горизонт будет образован всеми точками касания лучей зрения земной поверхности (угол BCO равен 90 градусов).
Говоря о видимом горизонте чаще всего имеют в виду длину d отрезка BC. Длину d легко вывести из теоремы Пифагора.
В реальной жизни на стороне человека выступает атмосфера. Она, благодаря явлению рефракции, то есть преломлению лучей в верхних слоях атмосферы, расширяет его горизонты примерно на 6% 🙂
Формула, таким образом, принимает вид
В принципе, везде (по крайней мере, насколько я находил в Интернете) для расчетов используют упрощенную формулу, из которой исключен радиус Земли. Она, кстати, вполне выводится из верхней.
, для результата в морских милях или
, для результата в километрах
Дальность видимости
Дальность видимости предметов определяется наибольшим расстоянием, на котором наблюдатель увидит вершину наблюдаемого объекта на линии горизонта. Как видно из рисунка, она зависит как от высоты наблюдателя, так и от высоты наблюдаемого объекта. Собственно, это сумма дальности видимого горизонта наблюдателя и дальности видимого горизонта наблюдаемого объекта. Это довольно важный параметр для навигации.
В калькуляторе я ее вычисляю, а на практике, насколько я понимаю, дальности видимости береговых ориентиров указываются во всяческих лоциях, мореходных таблицах и тому подобном для высоты наблюдателя, равной пяти метрам. Для поправки на фактическую высоту наблюдателя используется «номограмма для расчета дальности видимости предметов в море в дневное время при среднем состоянии атмосферы».
Какое расстояние видит человеческий глаз до горизонта
Если имеется ввиду линия видимого горизонта, то расстояние до неё зависит от высоты расположения глаз наблюдателя. С ходового мостика корабля линия горизонта находится на расстоянии 5 миль.
Знаете наверное 40км. покрайней мере Америку через пролив Беринга и в ясную погоду не посмотрел. а там до Аляски 72 км.
80 см 3.3 км 200 м 53 км
90 см 3.5 км 250 м 59 км
1.0 м 3.7 км 300 м 64 км
1.1 м 3.9 км 350 м 69 км
1.2 м 4.1 км 400 м 74 км
1.3 м 4.2 км 500 м 83 км
1.4 м 4.4 км 600 м 91 км
1.5 м 4.5 км 700 м 98 км
1.6 м 4.7 км 800 м 110 км
1.7 м 4.8 км 900 м 110 км
1.8 м 5.0 км 1.0 км 120 км
1.9 м 5.1 км 1.5 км 140 км
2.0 м 5.3 км 2.0 км 170 км
2.1 м 5.4 км 2.5 км 190 км
2.2 м 5.5 км 3.0 км 200 км
2.3 м 5.6 км 3.5 км 220 км
2.4 м 5.8 км 4.0 км 230 км
2.5 м 5.9 км 4.5 км 250 км
3.0 м 6.4 км 5.0 км 260 км
3.5 м 6.9 км 6.0 км 290 км
4.0 м 7.4 км 7.0 км 310 км
4.5 м 7.9 км 8.0 км 330 км
5.0 м 8.3 км 9.0 км 350 км
6.0 м 9.1 км 10 км 370 км
7.0 м 9.8 км 11 км 390 км
8.0 м 11 км 12 км 410 км
9.0 м 11 км 13 км 420 км
10 м 12 км 14 км 440 км
11 м 12 км 15 км 460 км
12 м 13 км 20 км 530 км
13 м 13 км 25 км 590 км
14 м 14 км 30 км 640 км
15 м 14 км 35 км 700 км
20 м 17 км 40 км 740 км
25 м 19 км 45 км 790 км
30 м 20 км 50 км 830 км
35 м 22 км 60 км 910 км
40 м 23 км 70 км 990 км
45 м 25 км 80 км 1100 км
50 м 26 км 90 км 1100 км
Таблица расстояния до горизонта (удаления горизонта) в зависимости от высоты глаз наблюдателя.
Высота глаз над
уровнем моря Расстояние до
горизонта Высота глаз над
уровнем моря Расстояние до
горизонта
Если серьёзно, то линия горизонта /не только морская /. это воображаемая линия! Так что воображайте себе на здоровье!
За линию горизонта можно, принят условную линию, дальше которой не видно продолжение поверхности земли или моря.
№ п/пВысота над поверхностью Земли (моря)
hРасстояние до горизонта
d5.20 м16 км
6.25 м17,9 км
7.30 м19,6 км
8.50 м25,3 км