Matematik

forklaring om den astronomisk trekant

05. december 2015 af MIsaksen - Niveau: A-niveau

Hej. 

Jeg er i gang med at skrive SRP, hvor jeg er blevet bedt om at forklare om den astronomiske trekant. Jeg kan ikke finde meget om lige den astronomiske trekant, men mere bare om generelle sfæriske trekanter. Jeg har bogen "Astronomsik navigation" af Erik Vestergaard, og jeg ved min lærer primært har formet spørgsmålene her ud fra. Ud fra bogen forstår jeg, at en astronomsik trekant skal have et punkt i himmelkuglens nordpol, det betragtede himmelobjekt og zenit. hvorimod en sfærsik trekant bare har tre "tilfældige"  punkter. Er dette rigtigt og er der andet til den astronomiske trekant? 

Der ud over skal jeg konstruere er Mercatorkort, udfra nogle bestemte længede og breddegrader, der er dog ikke skrevet retning på, altså om det nord/syd og øst/vest - er dette relevant at vide for at lave sådan et kort? Og er der nogen, der kan hjælpe mig med at konstruere sådan et kort?

På forhånd tak for hjælpen!


Brugbart svar (0)

Svar #1
05. december 2015 af peter lind

Det er lidt svært at foklare her uden tegninger. Jeg har søgt på nættet og fundet frem til  https://en.wikipedia.org/wiki/Declination  og  https://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_coordinate_system


Brugbart svar (1)

Svar #2
05. december 2015 af SuneChr

Til dit sidste spørgsmål om Mercator projektionen.
For at forstå kortets konstruktion er det vigtigt at vide, hvordan projektionen i princippet er foretaget.
Forestil dig at du lægger en cylinder rundt om kuglen på en globus, således at cylinderen tangerer Ækvator hele vejen rundt. Ved at placere en lille lyskilde i kuglens centrum vil bredde- og længdekredsene fra kuglen blive kastet over på cylinderen som rette linjer. Afstanden mellem længdekredsene vil være konstante, og de vil alle være parallelle på kortet. Ligeledes vil breddekredsene være parallelle, men afstanden mellem dem bliver større, jo længere væk fra Ækvator man fjerner sig. Polerne vil ikke kunne afbildes på et Mercatorkort. De vil befinde sig uendeligt langt væk, foroven og forneden på kortet. Man kan til nøds få det nordlige af Grønland med. Tilsvarende syd for Ækvator.
Når du skal konstruere længdekredsene, er der ingen problemer, da de alle har lige stor afstand imellem sig. For at konstruere breddekredsene skal du lægge en enhedscirkel med centrum i (0 ; 0) på kortet og tegne den lodrette tangent til cirklen i (1 ; 0) . Til at konstruere 10º n.b. skal der lægges en vinkel på 10º fra Ækvator, og der, hvor vinklen skærer tangenten, trækkes en linje igennem parallel med Ækvator. Sådan fortsætter du med 20º, 30º, ... , 80º  og tilsvarende syd på.


Svar #3
05. december 2015 af MIsaksen

#svar1 -  okay tak, jeg er med på alt det med tegningerne, koordinatsystemer og hvordan det fungerer, det er mere bare hvad forskellen på en astronomisk trekant er - hvad der gør den speciel i forhold til "bare" en normal sfærisk trekant. 

#svar2 okay tak! det hjælp en del! hvordan gør jeg så når jeg har fået til opgave at konstruer et mercatorkort med 58,59 og 60 grader på længdeskalaen og 11,12 og 13 grader på breddeskalaen? er det noget man skal tegne i håndene eller er der et program på computeren, hvor man kan gøre det? :)


Brugbart svar (0)

Svar #4
05. december 2015 af StoreNord

Måske Geogebra?


Brugbart svar (1)

Svar #5
05. december 2015 af SuneChr

Mon ikke du byttede om på længde- og breddekredsene i # 3 ? Du vil sikkert gerne have den sydlige grænse mellem Norge og Sverige med ind på kortet, kunne jeg tænke mig.
Tegn tre parallelle, lodrette linjer med lige stor afstand a. Kald dem 11º, 12º, 13º østlig længde.
Tegn en linje nederst på siden som står vinkelret på længdekredsene og kald den 58º nordlig bredde.
I afstanden  a·(tan 59º - tan 58º) tegnes en linje parallel hermed. Den kaldes 59º nordlig bredde.
Gør ligesådan med 60º n.b. i afstanden herfra     a·(tan 60º - tan 59º) .
______________
Ang. # 3 computeren          Det vil man jo ikke lære ret meget af.  


Svar #6
05. december 2015 af MIsaksen

Super mange tak!!! Der er dog ikke byttet om på dem og det har også undret mig, i det jeg vil afbilde et punkt ude i vandet. Men mange tak igen, det har lige gjort det hele en del lettere! :)


Svar #7
05. december 2015 af MIsaksen

Okay, jeg har lige prøve at tegne det ind og udregne de forskellige afstande, dog får jeg nogle meget meget små resultater. Jeg satte afstanden a, altså afstanden mellem længdegraderne til at være 4 cm og jeg er gået udfra 11º, 12º, 13º og 14º bredde og 58º, 59º og 60º længde. 

Jeg får afstandene: (dette er regnet på Ti-Nspire og jeg har regnet i grader.)

4*(tan(12)-tan(11)) = 0.072705cm
4*(tan(13)-tan(12)) = 0.073247cm
4*(tan(14)-tan(13)) = 0.073839cm

Kan det passe af de skal være så små? 


Brugbart svar (0)

Svar #8
05. december 2015 af peter lind

#3  Forskellen er at de beskriver et virkeligt system, hvor koordinatsystemet er fastlagt.


Brugbart svar (0)

Svar #9
06. december 2015 af SuneChr

# 7
Ja, det vil kræve et aflangt stykke papir at tegne breddekredsene så tæt ved Ækvator, hvis enheden skal have en velvoksen størrelse. Du vil have plads til længdeenheden 14,5 cm på et A4 liggende.
Afstanden mellem 11º og 14º er da  14,5·(tan 14º - tan 11º) cm. Det må hjælpe lidt på det.*
På Mercatorkort er der normalt mindst 10º imellem breddekredsene, for at linjerne ikke skal ligge for tæt.
Men er du nu alligevel sikker på, at der ikke er byttet om på længde og bredde?
____________
* Den kreative elev vil måske lime to stykker A4 papir sammen på langs.    : )


Brugbart svar (0)

Svar #10
06. december 2015 af SuneChr

Rettelse til # 5 og 9     
Har desværre overset en væsentlig ting vedr. Mercatorkortet.
Afstanden, langs Ækvator, mellem to, nabo, længdegrader er   π/180·r   hvor r er jordradien.
Afstanden, langs en længdegrad, mellem to, nabo, breddegrader er   r·(tan φ2 - tan φ1)
Det vil sige, at på kortet skal den vandrette afstand være π/180·r  når den lodrette afstand er r·(tan φ2 - tan φ1)
Vælg derfor et  r for at tilpasse enheden til papiret. Vil du beholde enheden 4 cm fås  r = 180/π·4 og indsæt
den i  r·(tan φ2 - tan φ1) . Måske det bliver for stort. Prøv dig frem.
DET HELE HAR DREJET SIG OM EN FAKTOR  180/π .
Beklager den tidligere uheldige udlægning.


Svar #11
06. december 2015 af MIsaksen

okay, hvor får du pludselig r=180/pi*4 fra? hed formlen ikke pi/180*4?

Der ud over tænkte jeg på, hvor du har fundet ud af det her henne? er det en bog eller på nettet eller noget du bare ved? bare så jeg kan skrive det med i kildeangivelse :)


Brugbart svar (0)

Svar #12
06. december 2015 af SuneChr

# 11
1)  Omkredsen langs Ækvator = 2πr
Afstanden mellem to nabo længdegrader ved ækvator er da 2πr/360 = πr/180
På Mercatorkortet er denne afstand ens mod polerne.
Ønsker man enheden 4 cm, har man 4 = πr/180 og dermed r = 4·180/π
Breddekredsafstandene er da   r·(tan φ2 - tan φ1)  =   4·180/π·(tan φ2 - tan φ1)

2)  Redegørelsen er udarbejdet ud fra almindelige betragtninger ved at undersøge
de geometriske forhold for en kugle, som er indskrevet i en cylinder, som efterfølgende foldes ud som et rektangel.
  


Brugbart svar (0)

Svar #13
07. december 2015 af SuneChr

Det er værd at gøre opmærksom på, at breddekredsfastsættelsen på et Mercatorkort kan være yderst kompliceret. Derfor skal jeg ikke undlade at henvise til specielle artikler om emnet. Denne formel for fastsættelsen af  φº nordlig bredde, og symmetrisk m.h.t. Ækvator, er

y\left ( \varphi \right )=\ln \left ( \tan \left ( \frac{\pi }{4}+\frac{\varphi }{2} \right ) \right )      π/4 = 45º


Skriv et svar til: forklaring om den astronomisk trekant

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.