Справочник путешественника и краеведа
Шрифт:
Как видно на рис. 289, строя базис перпендикулярно реке, из косоугольного треугольника ABC мы в первом случае определяем сначала длину ВС, а затем из прямоугольного треугольника BCD высоту CD (см. формулы в табл. XI ); во втором случае (рис. 290) мы тем же путем определяем высоту основания объекта над базисом, а затем высоту его вершины.
Если невозможно разбить базис перпендикулярно реке (по направлению к вертикальному утесу), то, отмерив базис вдоль реки, определяют с его концов горизонтальные углы (например компасом), вычисляют расстояние до объекта от одного из концов базиса, и в прямоугольном треугольнике ADC или BDC определяют угол при конце базиса визированием на вершину объекта; затем вычисляют высоту по катету и углу (рис. 291). Формулы для решения треугольников приведены в таблице XI ; для наиболее часто встречающихся задач при работе с эклиметром служат таблицы IX и X , содержащие произведения чисел на тригонометрические функции.
7. Измерение времени. При полевых работах нередко приходится проверить неверно идущие часы или установить истинное время при остановившихся часах.
Если есть компас с делениями от 0 до 360е, проще всего определить солнечное время, взяв азимут солнца (с поправкой на магнитное склонение) и разделив полученное число градусов на 15; в результате получается солнечное время; о переводе его в декретное — см. ниже.
Истинный полдень можно с достаточной точностью определить описанным выше способом гномона (солнечных часов); но наиболее точно полдень определяется по солнцу при помощи кольца Глазенапа. Если с собой нет этого прибора, его нетрудно сделать самому. Надо взять пустую несмятую цилиндрическую консервную банку, лучше широкую (от рыбных консервов) и пробить на ее боковой поверхности отверстие в 1 мм диаметром (диоптр). На противоположной внутренней стороне надо наклеить шкалу из полоски миллиметровой бумаги и обозначить на ней цифрами деления. На расстоянии 1/8 окружности (45°) от диоптра пробивают другое отверстие и пропускают в него нитку с узлом, закрепленным изнутри; на этой нитке прибор подвешивается к ветке дерева или к перекладине. В точке окружности, диаметрально противоположной этому отверстию, пробивается еще одно — для подвешивания грузика (камешек, пуля и т.п.). Прибор подвешивается так, чтобы луч солнца прошел в диоптр и дал зайчик на шкале (рис. 292).
Часа за три до полудня начинают наблюдение; время отмечают по любым неверным часам; остановившиеся часы ставят условно, например на 10 час. Делается запись этого момента, затем наблюдают, когда зайчик, дойдя до самого низкого положения на шкале, снова поднимется до отмеченного в первый раз деления. Сложив оба отсчета времени (в 24-часовом измерения) и разделив их пополам, мы получим время истинного полудня по нашим неверным часам. Кольцо Глазенапа дает возможность определить время истинного солнечного полудня с точностью до 1 — 2 мин. Чтобы установить часы по среднему солнечному времени, надо ввести поправки, указанные в таблице XVIII .
Рис. 287. Деревянный угольник для определения высоты дерева
Рис. 288. Определение высоты дерева при помощи деревянного угольника Объяснение букв в тексте
Рис. 289. Определение высоты недоступного утеса с базиса, разбитого перпен дикулярно к реке
Рис. 290. Определение высоты недоступного утеса, основание которого лежит выше точки наблюдения
Рис. 291. Определение высоты недоступного утеса с базиса, разбитого вдоль реки (перспективный вид)
Для того чтобы перейти к поясному декретному времени, надо к среднему солнечному времени прибавить номер часового пояса точки наблюдения, увеличенный на единицу, и вычесть долготу места наблюдения (определенную с точностью до 30' по карте), деленную на 15 (см. подробнее гл. XVI , § 23 и табл. 61)
| | | Рис.292. Кольцо Глазенапа. Рис.292а. Самодельные солнечные часы. ОМ – магнитные меридиан; < style='>ON — истинный меридиан; а — игла, воткнутая перепендикулярно к верхней картонке. Угол наклона а равен дополнению до 90° к широте места наблюдения |
Если нет часов, можно легко сделать складные солнечные часы из двух кусков картона, поставленных под углом, который является дополнением до 90° к широте места работы (например, для Ленинграда под углом 30°); на верхнем картоне рисуют циферблат с цифрами от 1 до 24, идущими по часовой стрелке. Часы устанавливаются циферблатом на север. Если вверху поставить не 24 часа, а цифру 1, часы будут показывать декретное время. Эта установка циферблата пригодна для лета, с 21 марта по 23 сентября; зимой солнце будет находиться ниже плоскости циферблата, и чтобы определить по этим часам время, надо воткнуть иголку снизу в верхний картон и нарисовать на его нижней поверхности циферблат с цифрами идущими против часовой стрелки.
звезд может быть произведено несколькими способами. Простейший из них следующий. Проводят мысленно линию от Полярной звезды к звезде Бэта Малой Медведицы — крайней на вогнутой стороне ковша (линия С на рис. 279) и, представив себе эту линию стрелкой часов, с центром циферблата на месте Полярной звезды, определяют время как по обычным часам с 12-часовым циферблатом. Число месяцев с начала года выражают в целых числах с десятичной дробью, складывают с наблюденным часом и удваивают. Полученное произведение вычитают па числа 57,2; если итог больше чем 24, из него вычитают 24. Результат дает целые часы с десятичной дробью (по 24-часовому циферблату). Таким образом вычисление производят по формуле T =57,2 - 2( x + t ), где Т — местное гражданское время, x — число месяцев с начала года, t — отсчет по стрелке небесных часов.
Стрелками, кроме этой звезды, могут служить и другие яркие звезды, близко расположенные к Полярной, — Альфа Большой Медведицы и средняя, самая яркая звезда Кассиопеи — Гамма (рис. 279 и 280). При пользовании этими стрелками надо вычитать сумму не из числа 57,2 и из чисел 53,3 (для Б. Медведицы) и 67,2 (для Кассиопеи). Чтобы сделать вычисление более точным, можно определить время по всем стрелкам и взять среднее из трех отсчетов.
В статье Полака (1944) дается обоснование этого способа определения времени.
Пример. Положение линии С на рис. 279 приблизительно соответствует 8 ч. 12 м.; предположим, что мы наблюдали это положение звезд 24 сентября, т.е. число месяцев=9,8. По формуле имеем:
, = 57,2 — 2(9,8+8,2)=57,2 — 36=21,2
или 9 ч. 12 м. вечера по местному гражданскому времени. О переводе его в поясное декретное — см. выше.
Для проверки хода часов следует сделать маятник из нитки и маленького груза. При длине маятника в 99,5 см (от середины груза до точки прикрепления) он отбивает секунды. Чтобы маятник качался в х раз быстрее, надо сделать его в x 2 короче; например, полусекундный маятник должен быть в четыре раза короче секундного (по формуле T =2 3.14( l — g )1/2, где Т — полный период качания. l — длина маятника, g — ускорение силы тяжести для данного места); для l =99,5 T =2 сек.
Для определения продолжительности дня (от восхода до заката солнца) на шпротах от 30 до 90° с.ш. служит номограмма табл. XXIV : По этой номограмме можно также определить время восхода и заката солнца, отсчитав от полудня половину полученной величины. Для перехода к поясному декретному времени — см. изложенное выше правило.
По второй номограмме (табл. XXV ) Определяется продолжительность астрономических сумерек, т.е. времени от положения солнца на 18° ниже горизонта до восхода (или соответственно от заката до этого положения). Гражданские сумерки, т.е. время суток до восхода и после заката, когда количество света достаточно для работ на открытом воздухе, значительно короче, так как их начало утром и конец вечером считают в тот момент, когда солнце находится на 7° ниже горизонта. Вследствие большой условности этого определения, в различных руководствах указывается различная продолжительность гражданских сумерек, от 6° до 8° , мы берем среднее определение, наиболее распространенное. Продолжительность гражданских сумерек легко высчитать, зная продолжительность астрономических сумерек (отношение 7/18).