Haastava lasku

Missä kulmassa maapallo näkyy avaruusaluksesta, joka on matkalla Kuuhun 15 000 km etäisyydellä Maasta?
Oikea vastaus olisi 35 astetta.
Yritin laskea tehtävää tangentin avulla, niin että shift tan olisi 6370 km (maapallon säde) jaettuna 15 000 km. Vastauksesta tuli väärä.
Kiitokset etukäteen! (:
385
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 3

Vanhimmat

Piirtelen kuvaa ja kirjoitan ratkaisun tässä myöhemmin päivällä, josk kukaan muu ei ehdi ensin.

Äänestä

Olkoon s aluksen etäisyys maan pinnasta ja maan säde r. Silloin aluksen etäisyys maan keskipisteestä on s r. Tämä etäisyys on hypotenuusan pituus suorakulmaisessa kolmiossa, jonka toinen kateetti on maan säde ja toinen kateetti aluksen kautta kulkeva maan isoympyrän tangentti. Silloin maa näkyy kulmassa

2 * arcsin(r / (s r)):

Äänestä

Siinähän se vastaus jo onkin, mutta tein nyt kuitenkin vielä uuden ratkaisun kuvan kanssa.

http://oi40.tinypic.com/20j1rwp.jpg

Kuvassa mustat suorat viivat ovat kaikki maan säteen mittaisia. Sininen viiva on d:n pituinen, eli 15 000 km. Piirretään avaruusaluksesta (kuvassa sen pohjasta, todellisuudessa alus tietysti hyvin pieni, pistemäinen maahan verrattuna, joten on sama mistä kohtaa alusta tämä tehdään) tangentti maapalloon.

Voidaan muodostaa ensimmäisessä vastauksessa kuvailtu suorakulmainen kolmio maan säteen r ja aluksen etäisyyden (r d) välille. Tällöin tangentin ja etäisyyden välinen kulma α on puolet siitä kulmasta, josta "maa nähdään".

Tietysti voi piirtää myös tangentin toiselle puolelle maapalloa (kuten olen kuvassa tehnytkin), jolloin muodostuu identtinen kolmio, ja kulma α' on sama kuin α, eli koko kulma on α α'=2α. Trigonometriasta saadaan

sin α = r / (r d)=>α= arcsin (r/(r d))

Jolloin koko kulma on, kuten edellisessä viestissä

2α
=2*arcsin(r/(r d))
≈ 2*arcsin(6370/(6370 15000))
≈ 2*arcsin(0.29808)
≈ 2*17.3424°
≈ 34.6848°
≈ 35°

Trigonometristen funktioiden käänteisfunktiot ovat ns. arkusfunktioita, joita merkitään kuten tuossa, siis esimerkiksi arctan. Laskimella tämä on mainitsemasi "shift tan". Toinen merkintätapa on arkustangentille tan^(-1), eli "tangentti potenssiin miinus yksi".

Jäi jotenkin sellainen olo, että tämä selitys voi olla turhan epäselvä, joten kysy ihmeessä jos haluat selvennystä!

Äänestä

Kommentoi aloitusta


stawberry_milkshake kirjoitti:

Missä kulmassa maapallo näkyy avaruusaluksesta, joka on matkalla Kuuhun 15 000 km etäisyydellä Maasta?
Oikea vastaus olisi 35 astetta.
Yritin laskea tehtävää tangentin avulla, niin että shift tan olisi 6370 km (maapallon säde) jaettuna 15 000 km. Vastauksesta tuli väärä.
Kiitokset etukäteen! (:

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu