11782

Форма нашей планеты...3

Давно думал написать это в одном посте, т.к. в разное время попадались отдельные сообщения или комментарии на тему формы планеты (эллипс или геоид), а также рельефности поверхности. Такое ощущение, что люди даже близко не представляют себе реальность. Попробую это исправить...

Я вот про эти дурацкие картинки, которая всем так понравилась...

Началось всё с того, что я решил купить ребёнку рельефный глобус или рельефную карту, которая наглядно показала бы причины выбора маршрутов переселения народов, военных походов и т.д.

Изучив предложенные варианты я понял, что на масштабах комнатных карт или глобусов горы получаются настолько утрированно огромными, что для их изображения значительно преувеличивается площадь подошвы горных массивов и некоторые регионы становятся горными вместо равнинных. Как наглядное пособие - неплохо, но как более-менее реалистичное отображение - вообще не то.

Форма нашей планеты...

Такое положение меня немного не устроило и я решил попробовать самостоятельно изготовить глобус с реалистичным масштабом рельефа, ведь сейчас нет никакой сложности напечатать и раскрасить что угодно на 3D принтере. Взялся за анализ и понял, что занятие это почти бессмысленное. На масштабах глобуса в человеческий рост (2,0м в диаметре), глубина Марианской впадины получается 1,7мм.

Что сподвигло меня прикинут вообще масштабы озвученных мифов про "не шарообразность" Земли, геоидную форму и т.д.. Нарисовал эллипс в миллиметрах с разными радиусами по вертикали и горизонтали, ожидая получит тот самый эллипс-геоид-овал...

Но по факту вышел круг с крошечной погрешностью в вертикальном и горизонтальном измерении - 0,2%.

Сравнение масштабов планеты и её рельефа...

Сравнение масштабов планеты и её рельефа...

Получается, что наша планета - совершенно идеальный шар с лёгкими шероховатостями в виде гор, каньонов, океанов...

В одном из обсуждений на эту тему я увидел аргумент, что "если разница диаметров есть, то, всё же, не шар". Ну, формально я согласен, действительно не шар. Но как можно понять это? Ведь на масштабах планеты это хоть как-то получается измерить, а как это измерить на понятных нам масштабах?

Есть такой ГОСТ 25346-2013 "Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки". Этот нормативный документ, в числе прочего, содержит таблицу допусков по квалитетам точности изготовления деталей разного назначения.

Таблица 1 из ГОСТ 25346-2013 "Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки"

Таблица 1 из ГОСТ 25346-2013 "Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки"

Квалитет может быть разный, зависит он от требований к точности изготовления, а от квалитета зависит сложность изготовления, обработки детали и цена изготовления.
Квалитеты с 1 до 4-го используются для изготовления калибров и контркалибров.
Квалитеты от 5-го до 12-го применяют для изготовления деталей, образующих сопряжения (ГЦС).
Квалитеты от 13-го до 17-го используют для параметров деталей, не образующих сопряжений и не оказывающих определяющего влияния.

То есть, примерно на границе IT12-IT13 квалитета находится разница между машиностроительными требованиями к деталям для механизмов и обычными требованиями к качеству изготовления деталей для строительства и конструирования. То есть, контроль качества изготовления не мелкой (20-30см) детали при квалитете IT12 или IT13 доступен и понятен большинству населения - линейка, штангенциркуль, а при квалитетах ниже IT12 это уже микрометр на калиброванных столах для измерения - доступно не всем.

Возьмём для понятного примера футбольный мяч. Его наверняка держали в руках почти все.

Обычный футбольный мяч.

Обычный футбольный мяч.

Так вот, диаметр футбольного мяча - 22см, то есть 220мм, а это значит, что согласно квалитету IT12, точность изготовления металлического шара колеблется от 0,18%(для 250мм) до 0,26%(для 180мм) от линейного размера, при диаметре 220мм, точность нормального изготовления металлического шара - 0,214% от линейного измерения, то есть 0,47мм.

Сможет ли кто-то из нас без инструментов, "на глаз", оценить шарообразность футбольного мяча, если разница в диаметрах будет 0,47мм? Я сомневаюсь. Но тут спорить особого смысла нет.

С футбольным мячом есть ещё один интересный пример для понимания масштабов рельефа нашей планеты. Мы же все, наверняка, держали его в руках. Все видели на нём швы. Вот эти швы и будут отличной иллюстрацией для ощущения рельефа нашей планеты.

Для простоты расчёта предположим, что глубина шва на поверхности мяча - 1мм.
Диаметр футбольного мяча - 22см или 220мм.
Диаметр планеты Земля (возьмём экваториальный радиус из Википедии) - 12 756,2км или 12 756 200 000мм.

То есть, диаметр планеты Земля в 57 982 727,3 раза больше диаметра футбольного мяча. А значит, если бы шов на футбольном мяче являлся бы масштабной моделью каньона на поверхности планеты, то на теле нашей планеты такой каньон должен был бы быть 57,98км глубиной.

Даже если я ошибся в допущении и шов на футбольном мяче глубиной не 1,0мм, а 0,5мм, то каньон всё равно получается глубиной 28,99км.

То есть, Марианская впадина (до 11 км глубиной), если её масштабно изображать на поверхности футбольного мяча, должна быть глубиной 0,18мм - то есть просто ЦАРАПИНА НА КОЖЕ МЯЧА.

Как-то так...

Лига упоротых расчетов

495 постов7K подписчиков

Правила сообщества

Лига занимается странными веселыми подсчетами на основании уже имеющихся в общем информационном доступе знаний. Расчеты - ради лулзов и хорошего настроения. Не нудите сами и не занудничайте в адрес других, играть в Шелдона Купера хорошо до определенного предела.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
251
Автор поста оценил этот комментарий

А что касается океанов и прочих водоемов, то этот мяч даже толком не мокрый)

раскрыть ветку (51)
103
Автор поста оценил этот комментарий

Ну, по сути, да. Тонкая, еле заметная плёночка воды.

раскрыть ветку (48)
145
Автор поста оценил этот комментарий

Можно еще по газикам пройтись, поскольку более-менее вменяемая плотность атмосферы кончается примерно на высоте 100км (линия Кармана), а это для нашего мяча всего пара миллиметров. И где-то там в 0.15 - 0.18 мм от поверхности ползают самолетики.

Хорошие у вас вычисления, наглядные получились.

раскрыть ветку (23)
38
Автор поста оценил этот комментарий

Причем половина всего воздуха ниже 6км.

раскрыть ветку (16)
19
Автор поста оценил этот комментарий

И для большинства из нас предел выживания проходит ниже, дальше дышать нечем.

раскрыть ветку (14)
15
Автор поста оценил этот комментарий

Давление воздуха в самолёте, когда он летит на эшелоне соответствует высоте ~2500м. Высота на которой можно спокойно дышать ~ 3000мм. Без герметичной кабины и кислородного оборудования допускаются полёты до высоты 4000м.

Выше — смерть. С разной степенью скоротечности.

Разумеется, для неподготовленного человека.

раскрыть ветку (13)
36
Автор поста оценил этот комментарий

Гагарин поднимался на высоту порядка 300км, а это примерно 5мм от нашего мяча, и это было фундаментальным достижением. Так что очень хорошо видно, как основательно мы привязаны к поверхности.

раскрыть ветку (3)
17
Автор поста оценил этот комментарий
А Луна от этого футбольного мяча будет лежать где-то в 6,6 метрах, если я не ошибся с пропорцией.
раскрыть ветку (2)
6
Автор поста оценил этот комментарий
Помню видела очень давно видео с американского научного шоу, где челы на мячах показывали размеры планет и различия в масштабе, а потом выкладывали их на дороге, чтоб показать расстояние друг от друга. Покатались на тачке ребята)
раскрыть ветку (1)
4
Автор поста оценил этот комментарий

https://www.youtube.com/watch?v=pR5VJo5ifdE

Марк Робер.
Очень, очень, очень хороший канал. Ведёт бывший инженер НАСА.

Серии про полосу препятствий для белок, просто бомба.

Предпросмотр
YouTube8:03
1
Автор поста оценил этот комментарий

Пагадити, а как же покорения Эверестов и иже с ними??!

раскрыть ветку (6)
11
Автор поста оценил этот комментарий

Ну это и не легкая прогулка, никто не тусит на вершине неделю ) свыше 8000 метров находится зона смерти, в которой человек теряет силы быстрее, чем может восстанавливаться. Даже если отдыхать в теплой палатке, все равно смерть неизбежна на такой высоте. И это займет всего несколько дней.


Да и ниже возможно развитие горной болезни, в результате отек легких, мозга, смерть. Потому что мы не приспособлены к жизни на таких высотах :)

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

О_О

Спасибо....

3
Автор поста оценил этот комментарий
Ну есть перуанцы всякие, живут на 3км и выше, у них лёгкие мутировали и им норм.
2
Автор поста оценил этот комментарий
Эверест неподготовленные люди покоряют?
1
Автор поста оценил этот комментарий

На такую высоту без кислородных баллонов не ходят.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Ах, вот как! Спасибо

1
Автор поста оценил этот комментарий

Жители Горакшепа смеются, глядя вам в глаза с высоты более 5 километров над уровнем моря...

раскрыть ветку (1)
16
Автор поста оценил этот комментарий

А они там тоже все неподготовленные?

0
Автор поста оценил этот комментарий

да, но 90% людей думает что человек со своим миллиардом автомобилей и заводов никак не может оказывать влияние на эту тонкую корку атмосферы

12
Автор поста оценил этот комментарий

линия Кармана

Картмана!

раскрыть ветку (5)
13
Автор поста оценил этот комментарий
Не ори
раскрыть ветку (2)
20
Автор поста оценил этот комментарий

Извините, был напуган)

1
Автор поста оценил этот комментарий

Соседи спят

1
Автор поста оценил этот комментарий
Иллюстрация к комментарию
0
Автор поста оценил этот комментарий
Иллюстрация к комментарию
11
Автор поста оценил этот комментарий

мне при этом нравится как взрывает неподготовленный мозг задачка про ленту по экватору и кошку которая под ней пролезет)

раскрыть ветку (22)
6
Автор поста оценил этот комментарий

Конечно пролезет, стягиваем ленту как было до добавления метра. и вот у нас есть петля длинной в метр, в которую можно засунуть кошку.

раскрыть ветку (6)
3
Автор поста оценил этот комментарий

Вы предложили самый неоптимальный вариант. Если представить ленту в виде жесткого обруча, то он при вставке 1 метра приподнимается над поверхностью земли на 1/2π, т.е. на 15,7 см, кошка уже пролезет. Однако, если мы прижмём обруч с одной стороны земли, с другой мы получим 31,4 см, знакомое число, не правда ли? Но, если использовать ленту, получится ещё больший зазор, но его я посчитать сходу не могу, да и не сходу, наверное не справлюсь.

Ах да, если использовать ваш метод, мы получим круг всё с тем же диаметром 31,4 см, но пролезать в него менее удобно.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Ну, а если считать петлю негибкой?

Да и стягивать петлю в 40к км заебешься

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Тогда зависит от кошки. Не всякая кошка пролезет в щель 16см.

раскрыть ветку (3)
6
Автор поста оценил этот комментарий

Даже толстая пролезет

раскрыть ветку (2)
0
Автор поста оценил этот комментарий

А тигр?

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Ну по частям тоже пролезет
1
Автор поста оценил этот комментарий

Что за задачка?

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Дан земной шар. Вокруг него по экватору туго натянута нерастяжимая веревка. Теперь длину веревки увеличивают на 1 метр и снова обматывают по экватору вокруг шара так, чтобы зазор между ним и веревкой был везде одинаковый. Вопрос: сможет ли в эту щель пролезть кошка или нет?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Щель в 16 см, вальяжно пройдет.

0
Автор поста оценил этот комментарий

Да, там что-то за 200 метров зазор получается.

раскрыть ветку (11)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Хм, такой вариант я не знаю

раскрыть ветку (10)
2
Автор поста оценил этот комментарий

Тут важный нюанс. В задаче, что описали выше, имеется в виду равномерный зазор по всей окружности планеты, а я вычислял ситуацию, когда поднимают в одной точке, а по всей планете лента остаётся прижатой плотно.

раскрыть ветку (9)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Все равно не понял
вот задача:
Дан земной шар. Вокруг него по экватору туго натянута нерастяжимая веревка. Теперь длину веревки увеличивают на 1 метр и снова обматывают по экватору вокруг шара так, чтобы зазор между ним и веревкой был везде одинаковый. Вопрос: сможет ли в эту щель пролезть кошка или нет?
как тут неравномерно или равномерно 200м образовать - хз

раскрыть ветку (8)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я, когда решал задачу, упустил вот эту часть: "так, чтобы зазор между ним и веревкой был везде одинаковый", по этому решал её не простой разницей радиусов от длин окружностей.

Я просто графически построил окружность заданной длины - 40ккм. Радиус Земли в таком построении получается немного не тот, что в справочниках.


От центра провёл вертикальный радиус, построил к нему нормаль-касательную и начал отклонять касательную на произвольные углы таким образом, чтобы длина дуги от вертикального радиуса до точки касания касательной получилась на 1 метр меньше, чем длина от точки касания касательной до точки её пересечения с продлением вертикального радиуса.

Размер этого "продления вертикального радиуса" и есть наше искомое расстояние. - 196м.


В прошлый раз я делал всё очень приблизительно, получилось больше 180 метров (то есть кошка точно пролезет) и дальше вычислять не стал. Но сейчас заморочился чуть точней и погрешность длины касательной - 25-30мм примерно. То есть, удлинение ленты из задачи не ровно 2,0м, а примерно 2,02-2,03м.

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (7)
0
Автор поста оценил этот комментарий

решение конечно странное и сложное но не для этой задачи)

раскрыть ветку (6)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я начал было в геометрию, думал на подобии зарулю, но там полезли допущения, приближения... Начал формулу перебора в экселе прикидывать - мне стало стыдно, что забыл я многое из сложной математики, по этому расстроился, заскучал и решил всё практикой.

раскрыть ветку (5)
1
Автор поста оценил этот комментарий

но там же достаточно l=2πr
l = 40000000м и l2 = 40000001м
r вычисляем

раскрыть ветку (4)
0
Автор поста оценил этот комментарий
Неа. У нас в мантии воды больше, чем на поверхности. И связанной воды, и включённой, и свободной. Так что шарик мокрый и внутри.
2
Автор поста оценил этот комментарий
А ещё Эверест пропорционально меньше пупырышек на баскетбольном мяче
раскрыть ветку (1)
7
Автор поста оценил этот комментарий

Волга в районе Нижнего Новгорода имеет ширину около 850 метров, что в пересчете на наш мяч всего 15мкм, т.е. в 3-4 раза тоньше человеческого волоса. Строго говоря, струйка такой толщины в масштабах мяча вообще невозможна, не преодолеет силу поверхностного натяжения воды.

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества