Гутірка 3. Обчислення віддалей та малювання шкіців
Важливим для картографа є не тільки вміння правильно користуватись картами, а й вміти самому скласти план місцевості. Для цього слід навчитись проводити лінійні вимірювання, фіксацію місцевості. В топографо-геодезичних роботах поширені лінійні вимірювання за допомогою далекомірів. Для складання схематичних планів достатньо користуватись наближеними методами вимірювань.
Вимір відстаней кроками (5 хв). Цей спосіб застосовується звичайно при русі по азимуті, складанні схем місцевості, нанесенні на карту (схему) окремих об'єктів і орієнтирів і в інших випадках. Рахунок кроків ведеться, як правило, парами. При вимірі відстані великої довжини кроки більш зручно вважати трійками поперемінно під ліву і праву ногу. Після кожної сотні чи пар трійок кроків робиться оцінка яким-небудь способом і відлік починається знову. При перекладі обмірюваної відстані кроками в метри число чи пара трійок кроків множать на довжину однієї чи пари трійки кроків.
Наприклад, між крапками повороту на маршруті пройдені 254 пари кроків. Довжина однієї пари кроків дорівнює 1,6 м. Тоді Д =254Х1,6=406,4 м.
Звичайно крок людини середнього росту дорівнює 0,7- 0,8 м. Довжину свого кроку досить точно можна визначити по формулі
Д=(Р/4)+0,37,
де Д- довжина одного кроку в метрах
Р - ріст людини в метрах.
Наприклад, якщо ріст людини 1,72 м, те довжина його кроку
Д=(1,72/4)+0,37=0,8 м.
Більш точно довжина кроку визначається вимірюванням якої-небудь рівної лінійної ділянки місцевості, наприклад дороги, довжиною 200-300 м, що заздалегідь виміряється мірною стрічкою (рулеткою, далекоміром і т.п. ). При наближеному вимірі відстаней довжину пари кроків приймають рівної 1,5 м.
Середня помилка виміру відстаней кроками в залежності від умов руху складає близько 2-5% пройденої відстані.
Рахунок кроків може виконуватися за допомогою крокоміра (мал.1). Він має вид і розміри кишенькових годинників. Усередині приладу поміщений важкий молоточок, що при струшуванні опускається, а під впливом пружини повертається в первісне положення. При цьому пружина перескакує по зубцях коліщати, обертання якого передається на стрілки. На великій шкалі циферблата стрілка показує число одиниць і десятків кроків, на правій мал - сотні, а на лівій мал-тисячі. Крокомір підвішують прямовисно до одягу. При ходьбі внаслідок коливання його механізм приходить у дію і відраховує кожен крок.
Визначення відстаней по співвідношенню швидкостей звуку і світла (2 хв). Звук поширюється в повітрі зі швидкістю 330 м/с, тобто округленно 1 км за 3 з, а світло- практично миттєво (300000 км/ч). Таким чином, відстань у кілометрах до місця спалаху пострілу (вибуху) дорівнює числу секунд, що пройшли від моменту спалаху до моменту, коли був почутий звук пострілу (вибуху), діленому на 3.
Наприклад, спостерігач почув звук вибуху через 11 з послу спалаху. Відстань до місця спалаху
Д=11/3 = 3,7км.
Визначення відстаней на слух (2 хв). Натренований слух-гарний помічник у визначенні відстаней уночі. Успішне застосування цього способу багато в чому залежить від вибору місця для прослуховування. Воно вибирається таким чином, щоб вітер не попадав прямо в уші. Навколо в радіусі декількох метрів усуваються причини шуму, наприклад суха трава, гілки чагарнику і т.п.. У безвітряну ніч при нормальному слуху різні джерела шумів можуть бути чутні на даль-ностях, зазначених у табл. 1.
Таблиця 1
Джерело шуму |
Дальність чутності, м |
Кроки людини |
40 |
Тріск зламаної гілки |
80 |
Неголосна розмова, заряджання зброї |
100 (200) |
Рубка чи пиляння лісу (стукіт сокири) |
300 |
Падіння зрубаних дерев |
600 |
Рух автомобіля по шосе |
800 ( 2 км) |
Рух танка по ґрунтовій дорозі |
2000 |
Для будь-якого видимого предмета, який є джерелом одиночних звуків можна визначити відстань за формулою S=t х330, де t — час в cекундах від моменту візування події до моменту сприймання звуку.
Визначити відстань можна не тільки за пройденим шляхом, але й по предметах, які знаходяться в полі вашого зору (3 хв). Приводимо таблицю відстаней до предметів, що знаходяться в полі зору:
№ Об'єкт чи його частина Відстань, км 1. Велика башта, церква 16-20 (8, 21) 2. Заводська труба 6 3. Окремий невеликий дім 6 (5) 4. Вікна в домі (без деталей) 4 5. Димар на даху сільської будівлі 3 6. Окреме дерево 2 7. Люди, стовбури дерев, стовпи ліній зв'язку (у вигляці рисочок) 1.5 8. Рухи рук та ніг людини, що йде 0,7 9. Фігура людини (голова) 0.4 10. Обличчя людей, ґудзики, пряжки 0,15-0,16 11. Риси обличчя, кисті рук 0,1 12. Очі людини у вигляді крапок 0.06-0,07
При складанні таблиці використані дані з декількох джерел, які часто не співпадали ( в дужках вказані найбільші неспівпадіння).
Проте, при користуванні цим методом слід враховувати, що похибка може бути дуже значною. Вона залежить від величини відстані та прозорості повітря.
Практичні вказівки до вимірювань відстаней “на око” (3 хв).
предмети яскравих кольорів (білий, червоний, жовтий) здаються ближчими, ніж предмети темного забарвлення (синій, чорний, сірий);
людина, що лежить, здається дальшою, ніж та, що стоїть; група людей виглядає ближче, ніж одна людина на тій же відстані;
предмети на рівній місцевості здаються ближчими, ніж на нерівній місцевості;
предмет на горі або пагорбі здається ближчим, ніж предмет, який розташований на рівнині;
на лузі, полі, снігу (місцевості рівній і однаковій) предмети видаються ближчими;
в ясний день, під яскравим сонцем, предмети здаються ближчими;
освітлений предмет видається ближчим, затемнений – дальшим;
в туман і дощ предмети видаються дальшими;
Визначення відстані до недоступного предмета
Метод Наполеона (3 хв)
1. працює тільки на рівних ділянках поверхні!
2. вибираємо об'єкт вимірювання;
3. прикладаємо долоню до очей у формі "козирка";
4. опускаємо її до того часу, поки не будемо бачити тільки підніжжя вибраного об'єкта;
5. не змінюючи положення руки, повертаємось в сторону рівної, доступної ділянки поверхні і засікаємо місце, яке максимально далеко видно з-під козирка;
6. виміряна відстань до цієї точки і буде шуканою величиною.
Метод віх (3 хв)
1. стаємо навпроти каменю і ставимо віху;
2. відкладаємо кут 90 град з вершиною у точці закріплення) віхи і однією стороною направленим на камінь;
3. промірюємо довільну відстань у напрямку іншої сторони кута і ставимо другу віху;
4. зберігаючи напрям руху, промірюємо таку ж відстань і ставимо третю віху;
5. відкладаємо ще один прямий кут з центром в точці закріплення третьої віхи і одною стороною направленою вздовж трьох віхи
6. пересуваючись у напрямку вздовж іншої сторони
прямого кута, знаходимо точку, в якій друга віха закриває, вибраний на іншому березі об'єкт;
7. ставимо четверту віху;
відстань між четвертою і третьої віхою буде шуканою.
Визначення відстаней геометричними побудовами на місцевості ( 5 хв). Цей спосіб може застосовуватися при визначенні ширини важкопрохідних чи непрохідних ділянок місцевості і перешкод (рік, озер, затоплених зон і т.п. ). На мал.2 показане визначення ширини ріки побудовою на місцевості рівнобедреного трикутника. Тому що в такому трикутнику катети рівні, то ширина ріки АВ дорівнює довжині катета АС. Крапка А вибирається на місцевості так, щоб з її був видний місцевий предмет (крапка В) на протилежному березі, а також уздовж берега ріки можна було вимірити відстань, рівна її ширині. Положення крапки знаходять методом наближення, вимірюючи кут АСВ компасом доти, поки його значення не стане рівним 45°.
Вимірювання відстаней на місцевості можна здійснити за допомогою інших способів, зокрема тих, що грунтуються на правилах подібності трикутників. Ось деякі .з них:
І, Невелику відстані; до недосяжного предмета А (мал.9) можна визначити, побудувавши вдвічі (чи в більшу кількість разів) менший трикутник за схемою, приведеною на малюнку. Вимірявши величину L/x знайдемо L — відстань до недосяжного предмета.
2. Висоту об'єкта можна знайти з відношення
а / b = a' / b' (мал.10), та знайшовши попередньо відстань b вищеописаним способом.
3. Відстань с на мал.10 можна знайти з теореми Піфагора :
