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重访埃拉托色尼实验:地球半径的测量

物理学史与哲学 2021-10-06 v1 物理教育

摘要

在这项工作中,我们复现约公元前 240 年在锡耶纳与亚历山大古城进行的埃拉托色尼历史实验,测量了地球的体积平均半径。此处,我们在经度坐标相近的巴西里约热内卢-RJ 与特雷西纳-PI 两市进行测量。使用铅垂线与直尺等简单设备,我们在正午太阳高度最高时同时测量物体高度及其影长,以获得阴影角。在通过卫星数据确定城市间(纬度)距离后,我们利用测得阴影角基于基础三角学论证估算地球体积平均半径,所得结果相对于文献的误差为 0.5%0.5 \%。此外,根据两地太阳到达天空最高点的时刻差,我们也估算了地球的角速度。总之,我们以教学式方式展示了如何在一个近似球面的假设下获得该行星的平均曲率及其角速度。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.01610,
  title  = {Revisitando o Experimento de Erat\'ostenes: medida do raio de Terra},
  author = {Levi O. de A. Azevedo and Orlando S. Ribeiro and Natanael C. Costa and Elis H. C. P. Sinnecker and Miriam Gandelman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01610},
  year   = {2021}
}

备注

The manuscript is written in the Portuguese language (5 pages, 4 Figs, 1 table)