本帖最后由 工藤小柯南 于 2013-6-27 23:01 编辑 在公元前,毕达哥拉斯就说“地球是圆的”,但直到麦哲伦完成了伟大的环球旅行,这个观点才被世人所承认。事实上在麦哲伦完成远航之前,人们已经发现了许多可以佐证这个观点的证据,其中不乏很多有趣的事实。从其实并没多远的的地平线到跨海大桥,稍加计算你就会发现球的影响几乎无处不在,隐蔽而又有趣。弯弯的地面弯弯的桥 地球是圆的,大地是弯的,在地面上的建筑物自然也都是弯曲的。一般的高楼大厦,因为底面积比较小不易察觉。但是对于跨度较大的建筑,例如大桥来说,这种弯曲则是非常明显的,也是需要在设计过程中考虑进去的。
在公元前,毕达哥拉斯就说“地球是圆的”,但直到麦哲伦完成了伟大的环球旅行,这个观点才被世人所承认。事实上在麦哲伦完成远航之前,人们已经发现了许多可以佐证这个观点的证据,其中不乏很多有趣的事实。从其实并没多远的的地平线到跨海大桥,稍加计算你就会发现球的影响几乎无处不在,隐蔽而又有趣。
弯弯的地面弯弯的桥
地球是圆的,大地是弯的,在地面上的建筑物自然也都是弯曲的。一般的高楼大厦,因为底面积比较小不易察觉。但是对于跨度较大的建筑,例如大桥来说,这种弯曲则是非常明显的,也是需要在设计过程中考虑进去的。
金门大桥是美国旧金山一座非常有名的大桥,它的南端连接旧金山,而北端则连接着加州的马林县。这座桥有两个桥墩,整个桥的结构如下图所示:
图中 t 为桥墩的高度,l 为两个桥墩在地面高度上的跨度。因为地面是弯曲的,所以对于这座大桥来说,两个桥墩所在的直线事实上并不平行。如果我们将这两个桥墩一直延伸到地心,可以得到下面这张图:
在这张图里,两个桥墩的延长线会交于地心,产生θ的夹角。图上有两个扇形,我们根据这两个扇形可以得到两个弧长公式:
以及
整理可得:
将 t=230m,l=1280m 以及 R=6371km 代入,很容易算出:
也就是说,金门大桥两个桥墩的上端间距比下端间距要大了 4.62 厘米,这正是地球圆大地弯导致的。