Простые способы измерения расстояний и высот на местности. Как измерить высоту здания с помощью барометра Как определить высоту здания без измерительных приборов

Высота гор поражает. Величественные восьмитысячники смотрятся потрясающе даже на фотографиях. Неудивительно, что альпинисты так рвутся покорять эти вершины, ведь восхождение – это совершенно особенное приключение, о котором будет помниться на протяжении всей жизни. Но как узнать, на какую высоту удалось подняться? Как вообще удается измерить высоту гор? Ведь людям удалось измерить даже Эверест, получив показатель в 8848 метров над уровнем моря.

Как осуществляют такие измерения, какие инструменты помогают людям получить точные результаты, когда речь заходит о заоблачных высотах? Пожалуй, каждый любопытный человек хотел бы об этом узнать.

Как измеряли горы раньше?

Рассматривая точные методы измерения высот на местности, необходимо отметить, что для решения этой проблемы использовалась топографическая съемка. Этот метод позволяет получить точные координаты, размеры и форму любого участка земли, включая и возвышенности. Вариантов проведения геодезических исследований имеется несколько, но все они сводятся к триангуляции, то есть, к методике тригонометрической съемки.

Материалы по теме:

Почему в горах холодно, ведь теплый воздух поднимается вверх?

Вспоминая азы геометрии, можно привести теорему, согласно которой при наличии сведений об одной из сторон треугольного объекта и двух его углов можно вычислить оставшиеся две стороны. Масштабы объекта измерения при этом роли не играют, треугольник может быть как малым, так и многокилометровым. Чтобы использовать эту теорему, необходимо провести точные измерения для получения первоначальных сведений. Берутся два ориентира, производится механическое измерение. Так удается получить сторону треугольника. Далее выбирается еще один условный ориентир под вершину. От вершины проводятся воображаемые линии, удается получить угол. Остается только воспользоваться теоремой.

Углы измеряют теодолитом, прибор предназначается как раз для этой цели. Получив координаты первого треугольника, можно получать и последующие, разбивая необходимую площадь на эти фигуры до тех пор, пока не будет найдена общая площадь.

Интересный факт: теодолит измеряет как горизонтальные поверхности, так и вертикальные.

Нивелирование – еще один проверенный метод для измерения пространства, в рамках которого применяется ватерпас в основании теодолита – он позволяет привести все на один уровень, указывая момент выравнивания. Используя визир – оптический прибор, и подняв его на нужный ориентир, находящийся на горе, можно получить в итоге показатель высоты.

Материалы по теме:

Как образуются горы?

Современные технологии и точные результаты

Туристы-любители и альпинисты, не связанные с геологическими изысканиями, все это оборудование с собой не носят. Современные технологии позволили человеку иметь при себе минимум – GPS-навигация может устанавливаться на обычном смартфоне. Также существуют более надежные и точные автономные устройства GPS, которые позволяют не теряться, всегда знать, кто и где находится на местности. Они работают вертикально и горизонтально, могут показывать высоту. Последнее важно для альпинистов, любителей парашютного спорта.

В это трудно поверить, но высоту дерева определили при помощи очень длинной измерительной ленты; однако существуют и намного более простые методы определения высоты деревьев. Хотя эти методы не всегда позволяют измерить высоту с точностью до сантиметра (или дюйма), они довольно надежны, и с их помощью можно измерять любые высокие предметы, такие как телеграфные столбы, здания, и даже волшебное дерево, выросшее из бобового зернышка: измерению поддается любой объект, покуда видна его вершина.

Шаги

Использование листа бумаги

Этот способ позволяет найти высоту дерева, не прибегая к математическим вычислениям. Вам понадобится всего лишь лист бумаги и измерительная рулетка. Не потребуется никаких вычислений; однако, если вы хотите узнать, как работает данный метод, вам потребуется небольшое знакомство с основами тригонометрии.

В разделе "Использование клинометра или теодолита" приведены все математические вычисления и пояснения, однако они не обязательны для нахождения высоты дерева данным методом.

Сложите лист бумаги по диагонали так, чтобы получился треугольник. Если лист не квадратный, а прямоугольный, необходимо сделать из него квадрат. Согните лист бумаги по углу, совместив два соседних края и получив таким образом треугольник, после чего отрежьте лишний край, выступающий из-под него. В результате у вас получится необходимый треугольник.
- Треугольник будет иметь один прямой (90 градусов) угол и два острых угла по 45 градусов.
Поднесите треугольник к одному глазу. Держите лист вертикально, чтобы прямой угол (90º) помещался внизу и был направлен от вас. Одна из коротких сторон (катет) должна располагаться горизонтально (параллельно земле), вторая – вертикально (снизу вверх). Разместите треугольник так, чтобы, подняв глаза кверху, вы могли смотреть вдоль его длинной стороны.
- Длинная сторона прямоугольного треугольника, вдоль которой направлен ваш взгляд, называется гипотенузой.
Отдаляйтесь от дерева до тех пор, пока не увидите, что его верхушка совпадает с вершиной треугольника (его верхним острым углом). Закройте один глаз, глядя вторым вдоль длинной стороны треугольника, пока над ним не возникнет верхушка дерева. Добейтесь, чтобы ваш взгляд, направленный вдоль длинной стороны треугольника, падал на самую вершину дерева.

Отметьте соответствующее место на земле и измерьте расстояние от него до основания дерева. Это и будет почти полной высотой дерева. К полученной величине следует прибавить ваш рост, поскольку вы смотрели на дерево не с самой земли, а с высоты ваших глаз. Теперь вы нашли относительно точную высоту дерева!
- Принцип, на котором основан данный метод, подробно изложен ниже в разделе "Использование клинометра или теодолита". Настоящий метод не требует каких-либо вычислений, поскольку в нем используется тот простой факт, что тангенс угла 45º градусов (именно такие острые углы в нашем треугольнике из бумаги) равен 1. Таким образом, можно записать следующее равенство: (высота дерева) / (расстояние от дерева) = 1. Умножив обе части равенства на (расстояние от дерева), получаем: высота дерева = расстояние от дерева.

Использование карандаша (необходим помощник)

Этот метод можно использовать в качестве альтернативы предыдущему (сравнение теней). Хотя настоящий метод менее точен, его можно использовать в тех случаях, когда невозможно найти высоту дерева посредством сравнения длины теней, например, в пасмурный день. К тому же, если у вас есть измерительная рулетка, вы сможете обойтись без математических вычислений. В противном случае, если вы не найдете рулетку, потребуются некоторые простые вычисления.

Встаньте достаточно далеко от дерева так, чтобы видеть его целиком, от основания до вершины, не наклоняя и не подымая при этом голову. Для большей точности измерений ваши ступни должны быть вровень с основанием дерева, не выше и не ниже его. Встаньте так, чтобы ничто не перекрывало и не загораживало от вас дерево.

Возьмите в руку карандаш и вытяните его перед собой. Вместо карандаша можно использовать другой небольшой прямой предмет, например, палочку либо линейку. Взяв карандаш в руку, выпрямите ее таким образом, чтобы карандаш находился прямо перед вами (между вами и деревом).

Закройте один глаз и пошевелите карандашом, добившись того, чтобы его верхушка совместилась с вершиной дерева. При этом лучше держать карандаш заточенным концом кверху. Необходимо, чтобы верхний край карандаша заслонил от вас вершину дерева, в то время как вы смотрите на дерево “сквозь” карандаш.

Подвигайте большим пальцем вдоль карандаша, добившись того, чтобы кончик пальца совпал с основанием дерева. Держа карандаш так, чтобы его верхний конец был совмещен с вершиной дерева (смотрите шаг 3), переместите большой палец вдоль карандаша в то место, где видно основание дерева, выходящее из земли (как и ранее, глядя при этом одним глазом “сквозь” карандаш на дерево). Теперь карандаш "закрывает" полную высоту дерева, от его основания до вершины.

Поверните руку так, чтобы карандаш расположился горизонтально (вдоль земной поверхности). При этом держите руку вытянутой перед собой и следите, чтобы большой палец по-прежнему указывал на основание дерева.

Попросите своего помощника встать так, чтобы вы могли видеть его или ее “на” кончике карандаша. То есть ваш друг должен встать таким образом, чтобы его ступни “совпали” с верхушкой карандаша. При этом помощнику следует расположиться на том же расстоянии от вас, что и дерево, не ближе и не дальше. Вы и ваш помощник будете удалены друг от друга на некоторое расстояние (зависящее от высоты дерева), поэтому можете общаться с ним посредством жестов (пользуясь второй рукой, в которой нет карандаша), показывая, куда ему двигаться (дальше или ближе, вправо или влево).

Если у вас есть при себе рулетка, измерьте расстояние между вашим помощником и деревом. Попросите друга оставаться на месте, либо отметьте это место веткой или камешком. Затем измерьте рулеткой расстояние от этого места до основания дерева. Это расстояние будет равняться высоте дерева.

Если у вас нет под рукой измерительной рулетки, отметьте на карандаше высоту вашего помощника и высоту дерева. Нанесите царапину либо другую отметку на карандаш в том месте, где располагался ваш большой палец, зафиксировав тем самым высоту дерева с занятой вами точки обзора. Затем так же, как ранее с деревом, переместите карандаш таким образом, чтобы он частично заслонил вашего помощника, совместив верхушку карандаша с головой помощника, а лежащий на карандаше большой палец – с его ступнями. Вновь отметьте положение большого пальца на карандаше.

Рассчитайте высоту дерева, найдя измерительную рулетку. Для этого потребуется измерить расстояние между кончиком карандаша и сделанными на нем отметками, а также рост вашего помощника; это можно проделать и дома, не возвращаясь к дереву. Отмасштабируйте отрезки на карандаше в соответствии с ростом вашего помощника. Например, если отметка, означающая рост вашего друга, отстоит от кончика карандаша на 5 сантиметров (2 дюйма), а отметка, соответствующая высоте дерева – на 17,5 сантиметров (7 дюймов), тогда дерево в 3,5 раза выше вашего помощника, поскольку 17,5 см / 5 см = 3,5 (7 дюймов / 2 дюйма = 3,5). Допустим, рост вашего друга составляет 180 сантиметров (6 футов), тогда высота дерева равна 180 см x 3,5 = 630 см (6 x 3,5 = 21 футов).
- Примечание : если у вас есть при себе измерительная рулетка, когда вы находитесь возле дерева, нет необходимости производить какие-либо вычисления. Прочитайте внимательно приведенный выше шаг "если у вас есть при себе рулетка".

Использование клинометра или теодолита

Данный метод позволяет получить более точные результаты. Хотя приведенные выше методы довольно надежны, при помощи немного более развернутых вычислений и специальных инструментов можно получить более точные результаты. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд: понадобится лишь калькулятор с функцией вычисления тангенса, а также простой пластмассовый транспортир, соломинка и нить, при помощи которых вы сможете сделать клинометр самостоятельно. Клинометр, или уклономер, позволяет позволяет измерять наклон объектов, а в нашем случае – угол между вами и вершиной дерева. С этой целью используют и более сложный и точный инструмент, называемый теодолитом, в конструкцию которого входит телескоп либо лазер.
- В методе “Использование листа бумаги” в качестве клинометра выступает бумажный треугольник. Настоящий метод, помимо большей точности, позволяет определить высоту дерева с любого расстояния вместо того, чтобы подходить к дереву или удаляться от него, добиваясь совмещения листа бумаги с деревом.
Измерьте расстояние до точки наблюдения. Встаньте спиной к дереву и отойдите от него на место, находящееся вровень с его основанием, откуда хорошо видна вершина дерева. При этом идите вдоль прямой линии, измеряя рулеткой расстояние, пройденное от дерева. Расстояние от дерева может быть произвольным, однако для данного метода лучше всего, если оно составит 1-1,5 высоты дерева.

Определите угол между поверхностью земли и воображаемой линией, соединяющей вас с вершиной дерева. Глядя на вершину дерева, с помощью клинометра либо теодолита измерьте "угол подъема" между деревом и землей. Угол подъема – это угол между горизонтальной плоскостью земли и линией вашего взгляда, направленного на какой-либо высокий объект (в нашем случае на вершину дерева), при этом вы находитесь в вершине этого угла.

Найдите тангенс угла подъема. Вы можете сделать это при помощи калькулятора либо таблицы тригонометрических функций. Способ вычисления тангенса зависит от конкретного калькулятора; в большинстве калькуляторов для этого служит клавиша “tg” (или “tan”) – нажмите ее, затем введите значение угла и нажмите клавишу “равно” (=). Допустим, угол подъема составил 60 градусов: нажмите клавишу “tg” (“tan”), после чего введите “60” и нажмите знак равенства.
Умножьте расстояние от вас до дерева на тангенс угла подъема. Напомним, вы измерили расстояние между вами и деревом в самом начале данного метода. Умножьте это расстояние на вычисленный тангенс. Поскольку вершина угла подъема располагалась на уровне ваших глаз, в результате вы узнаете, насколько дерево возвышается над этим уровнем.
- Из приведенного выше раздела, в котором дано определение тангенса, вы поймете принцип действия данного метода. Как было отмечено, тангенс = (высота дерева) / (расстояние до дерева). Умножив обе части этого равенства на (расстояние до дерева), получим (тангенс) x (расстояние до дерева) = (высота дерева)!

Прямые методы определения линейных расстояний

Точные измерения производятся с помощью мерной рулетки или стальной ленты, длиной 10 или 20 метров. Иногда, применяют длинный шнур (в виде толстого провода), на котором ставятся метки: белые – через каждые 2м и красные – через 10м, с закреплёнными, на концах, шпильками (стальными штырями или деревянными кольями). Важно, чтобы измерительные приспособления не растягивались и были точно отмерены, выверены по эталону.

При обмерах полей и промеров по извилистым контурам, на местности, до сих пор применяют полевой землемерный циркуль-измеритель «Ковылёк» ("двухметровка", старое название – ), в виде буквы А. Это раскладывающаяся деревянная вилка, с постоянным раствором ножек, равным 2 метра.

Во время работ по топографической съёмке местности – ведут журнал измерений, составленный по стандартной форме, куда сразу заносятся номера точек стояния и результаты текущих измерений. Дополнительно, составляют, от руки – абрис (схематический чертёж снимаемой, в данный момент, местности).

Приблизительные, грубые измерения с невысокой точностью, производят шагомерно – парами своих шагов (равных, примерно, вашему росту, минус 10-20 сантиметров, в зависимости от темпа ходьбы, степени пересечённости местности и угла наклона земной поверхности). Результаты счёта – последовательно заносятся, записываются в блокнот, в виде таблицы данных для дальнейшего пересчёта пройденных дистанций и отрезков пути, в метры.

Спутниковые навигационные системы (для "гражданских" пользователей)

При измерении больших расстояний, могут помочь GPS-навигаторы (ориентировочная точки, при благоприятных условиях работы прибора – ±5–15 метров, в плане, т.е. на горизонтали). Высотомер грубоват – по абсолютной высоте, ошибка составит от ±10-50м до ±100-150 метров. При использовании смартфонных, мобильных приложений для навигации, погрешность измерений может быть больше, чем у специальных устройств. Максимально возможная точность достижима на многосистемных GPS-Glonass-Beidou приёмниках, при их работе на открытом пространстве, с достаточно ровным рельефом местности, если в это время нет сильных внешних помех, в виде магнитных бурь.

Дистанционные визуальные методы определения расстояний

Дистанционно-визуальные способы измерений длин – они применяются в тех случаях, когда существует непреодолимая преграда, препятствие (река, болото, озеро, глубокий овраг, горное ущелье), но сохраняется прямая видимость, достаточная для производства измерений.

Ширину реки можно определить геометрическим глазомерным способом, путём построения вдоль её берега двух равных прямоугольных треугольников. Выбрав на противоположном берегу (в направлении, перпендикулярном руслу) какой-нибудь заметный предмет "А" (дерево, большой камень и т.п.), расположенный у самой кромки воды, вбивают напротив него колышек "В" (рисунок 1). Вдоль берега, перпендикулярно к линии АВ, отмеряют рулеткой или шагами, например 20м и вбивают колышек "С". На продолжении линии ВС в расстоянии, равном также 20 м, вбивают еще один колышек "Д". От колышка "Д" в направлении ДЕ, перпендикулярном (направления задаются при разведении рук в стороны и сведении их ладонями, прямо перед собой или с помощью крестообразного эккера) к линии ДВ, надо идти от реки до тех пор, пока колышек "С" не окажется на одной линии с предметом "А". Так как треугольники ABC и ЕДС абсолютно и полностью равны, то ширина реки будет равна расстоянию ДЕ минус ВК (интервал до уреза воды). Если плечи ДС и СВ не равны (нет возможности пройти вдоль берега; мешают густые заросли), то AB = DE*BC/CD

Определить ширину реки можно и не отходя от воды, построением на местности прямоугольного равнобедренного треугольника АДВ (рис. 2). Построив на точке "А" прямой угол, отходят в направлении АС до такой точки "Д", из которой предмет "В" будет засекаться под углом 45° (в этом случае, АВ=АД). Для разбивки углов применяется самодельный крестообразный эккер (в виде квадратного листа бумаги с загнутыми, кверху, уголками или, установленной на подставку, плоской деревянной крестовины с четырьмя вбитыми, по квадрату, шпильками), с помощью которого строят углы 45° и 90° от ходовой линии (основной магистрали). На точке "А", для лучшей её видимости при расстановке вешек в створе, ставится хорошо заметный "макет" (например, крепится белый лист бумаги, обращённый в сторону пункта "Д").

Экспресс-метод, без установки эккера на штативе – две перекрещенных прямых веточки, одинаковой длины, держать горизонтально на уровне глаз так, чтобы одна ветка была параллельна течению реки и направлена на точку "А" (смотреть, прикрыв один глаз). Тогда, линия угла-сорокапятки, проходящая через концы веточек – смотрится-визируется закрыв другой глаз и слегка наклонив голову. Можно визировать и с помощью шкалы компаса, или оптического приспособления буссоли, или циферблата наручных часов (в качестве направляющей можно использовать измерительную линейку, прикладывая её ребром через центр лимба).

Имея возможность провести на местности триангуляцию (померить угломером или по лимбу компаса) и (в полевых условиях, это возможно проделать без калькулятора и точных , при помощи транспортира, линейки и циркуля), можно визировать под любым углом, а затем – считать по формуле:
АВ = АД * tg АДВ.

Если угол равен 45 градусов, тогда tg(45°)=1 и, соответственно, АВ=АД
tg(64°) = 2 и АВ=АД*2
tg(72°) = 3 и АВ=АД*3

Рис.2

Достаточно точно ширина реки может быть установлена способом прямой засечки (рис. 3). Для этого на противоположном берегу выбирают приметный предмет "С", а вдоль берега, на котором находится исследователь, прокладывают базис АВ и измеряют длину его. Из точек "А" и "В" делают засечки на точку "С", т. е. измеряют углы CAB и ABC. Построив с помощью мерной линейки и треугольник ABC, можно получить в принятом для базиса АВ масштабе искомую ширину реки.

Тем же способом ширина реки может быть определена и без непосредственного измерения углов CAB и ABC, с помощью графических засечек на планшете. Надо отложить на бумаге длину базиса AB в выбранном масштабе, затем из концов базиса, ориентировав, стоя на угловых точках, планшетку, прочертить направления на какой-нибудь видимый предмет "С" противоположного берега. Тогда, ширину реки можно определить графически – на чертеже, пересчитав по его масштабу.

Рис.3

Весьма прост и удобен приближенный прием определения ширины реки при помощи травинки или нитки. Стоя на берегу реки в точке "А", замечают на противоположном ее берегу два приметных предмета (например лодку В и дерево "С"), расположенных близ уреза (рис. 4). Затем, взяв травинку (нитку) за ее концы вытянутыми перед собой руками, замечают ее длину "d", которой закрывается промежуток ВС между выбранными предметами (смотреть надо одним глазом). Затем, сложив травинку пополам, отходят от реки до тех пор (точка "D"), пока промежуток ВС не будет закрыт травинкой. Пройденное расстояние AD будет равно ширине реки.

Рис.4

Существует и такой, самый быстрый, но весьма приближённый способ определения ширины реки – закрывают правый глаз и направляют поднятый вверх большой палец вытянутой горизонтально руки (рис. 5) в направлении приметного предмета "А" противоположного берега. Затем, поменяв открытый глаз (так появляется стереоскопический эффект в виде стереопары изображений из двух различных точек наблюдения), замечают, что палец как бы отскочил вбок от наблюдаемого предмета в точку "В". Оценив на глаз расстояние АВ, в метрах (предполагая, примерно, высоту или ширину предметов), и умножив его на 10, получают примерную ширину реки. Человек при таких измерениях – выступает как стереофотограмметрический прибор.

Рис.5

Чтобы защитить свое тело от негативного воздействия внешней среды, укусов насекомых, вредных веществ и других факторов, древний человек изобрел одежду. С течением времени она претерпевала различные изменения, становилась более удобной, функциональной. Отдельные элементы одежды стали выражением национальных признаков, приобрели культурное и социальное значение.

Конструкция и пошив одежды переросли в вид искусства, выделенный в отдельное направление, именуемое модой. Разработкой разнообразных занимаются художники-модельеры. Чем лучше умеет мастер воплощать новые модные тенденции, создавая при этом собственный неповторимый стиль, тем более высокую оценку общественности он получает. Создание высококлассных моделей требует от модельера, кроме обязательного таланта, большого трудолюбия, одержимости и терпения.

Понятие «кроить» произошло от французского слова tailler, что переводится как «сделать по мерке». По сути, кройка - это определенный порядок необходимых действий, позволяющих создавать выкройки различных моделей одежды.

Чтобы правильно построить чертеж будущего изделия, следует произвести необходимые измерения. При массовом производстве моделей используют шаблонные данные для типовых фигур. В индивидуальном пошиве очень важно грамотно производить мерки. Как измерить ширину плеч, объем груди, длину изделия и другие параметры, должен хорошо знать профессиональный закройщик. К процедуре снятия мерок следует относиться с большой ответственностью, поскольку от правильности действий и точности измерений зависит конечный результат. Процесс кажется довольно простым, но чтобы знать, например, как правильно измерить ширину плеч или длину рукава, нужны основные познания в области анатомического строения тела, представления о конституции человека.

Особенности

Телосложение человека - это совокупность нескольких параметров: размеров туловища, формы торса, пропорций отдельных частей тела и физиологических особенностей строения тканей человеческого организма. Понятие «телосложение» - это, скорее, медицинский термин. В быту, фитнесе, физической культуре, модельном бизнесе и пошиве одежды наиболее распространен термин «фигура». В пределах конституции у каждого человека своя индивидуальная фигура, которая определяется задолго до его рождения. Только от родительских генов зависит, каков будет рост у будущего ребенка, ширина плеч, размер ступни. Из-за огромного разнообразия наследственных факторов никто не сможет предположить, какие особенности телосложения унаследует человек. На фигуру оказывают влияние также половая принадлежность, профессия, спортивные занятия.

Сам процесс

Приступая к снятию параметров, следует хорошо знать, какие именно требуются мерки. Для того чтобы пошить мужскую сорочку, нужно знать, как измерить ширину плеч, длину рукава, окружность шеи и длину изделия. Помочь в этом могут портновские

Была придумана французским портным еще в начале девятнадцатого века. Она представляет собой узкую полоску прочного материала в полтора метра длиной с металлическими зажимами на концах. На обеих сторонах ленты наносится шкала делений. Чтобы не допускать неточностей в снятии мерок, желательно в процессе шитья изделия пользоваться одним и тем же инструментом.

Аббревиатура

Полученные данные нужно внести в таблицу измерений, применяя специальные обозначения. обозначают названия мерок, а маленькие литеры указывают на точку измерения. О — обхват, В - высота, Ш - ширина, Д - длина, т - талия, б — бедра и так далее. Итак, ширина плеча. Мерка эта обозначается так: Шп.

При снятии размеров заказчик должен быть в обуви, в которой он будет носить изготавливаемую одежду. Высота каблука влияет не только на длину изделия, но и на изгибы фигуры. Человек должен стоять прямо, не шевелясь, находясь в расслабленном и спокойном состоянии. Лучше, если на нем будет только нижнее белье или тонкая обтягивающая одежда.

При снятии основных мерок может возникнуть затруднение с тем, как измерить ширину плеч. Точность и правильность снятия размера влияет на посадку изделия.

Ширина измеряется горизонтально путем соединения крайних точек, выступающих над плечевыми суставами. Лента должна плотно прилегать к телу, но не быть натянутой.

Снимаем мерки самостоятельно

Если портной шьет одежду для самого себя, то большинство мерок он может снять самостоятельно. Но неизбежно возникает вопрос: как измерить ширину плеч без привлечения посторонней помощи? Для этого можно взять собственную рубашку или футболку, которая идеально сидит на плечах, затем расправить ее на столе и измерить лентой расстояние между точками, в которых рукав присоединяется к линии плеча. Так можно снять правильную мерку.

Эта история, рассказанная Эрнестом Резерфордом, лауреатом Нобелевской премии по физике и президентом Королевской Академии, является прекрасным примером находчивости и живости ума, позволившим найти оригинальные решения тривиальной задачи.

В истории описывался случай, когда к рассказчику обратился за помощью его коллега, принимавший экзамен по физике у студентов. Возникла спорная ситуация с одним из студентов, который утверждал, что он заслуживает высшего балла, тогда как экзаменатор посчитал ответ неудовлетворительным. В качестве независимого арбитра и был приглашен Эрнест Резерфорд.

Вопрос и ответ

Собственно вопрос, заданный студенту на экзамене, касался способа измерения высоты здания посредством барометра.
Ответ экзаменуемого был нетривиален. Он предлагал подняться на крышу измеряемого здания, опустить барометр на длинной веревке вниз, после чего втянуть прибор обратно и измерить длину веревки. Длина веревки соответственно равняется высоте здания.

Ответ был абсолютно верным, но имел мало общего с законами физики, знание которых и оценивалось на экзамене.

Резерфорд дал студенту шесть минут на подготовку, предложив еще одну попытку представления правильного ответа. Студент был предупрежден, что на этот раз от него ожидается демонстрация знаний физических законов. Однако и через пять минут в экзаменационном листе ничего не было написано. На вопрос о признании поражения молодой человек заявил, что он может предложить несколько вариантов решения проблемы, а сейчас просто выбирает лучший.

Заинтригованный физик попросил студента приступить к ответу до истечения представленного срока. Новый вариант ответа предполагал подъем с барометром на крышу здания, сброс прибора вниз и замер времени падения. Последующее использование соответствующей формулы позволяло рассчитать высоту здания.

На этот раз экзаменатор сдался и признал вариант ответа удовлетворительным. Но поскольку студент упоминал несколько возможных решений, ему было предложено озвучить их все.

Новые варианты решения

На этот раз были предложены следующие варианты решения указанной задачи:
Выйти в солнечный день на улицу, измерить высоту барометра, его тень и тень здания. После чего решив простую пропорцию получить искомую величину.

1. «Очевидный метод» по характеристике студента. Взять барометр в руки и подниматься по лестнице, прикладывая его к стене и делая соответствующие отметки. Произведя подсчет отметок, затем умножив их на высоту барометра, можно получить высоту здания.
2. «Более сложный способ». Привязать к барометру шнурок, раскачивать его как маятник, определяя величину гравитации на крыше здания и у его основания. По разнице величин найти высоту здания. Аналогично, поднявшись на крышу и раскачивая такой своеобразный маятник, можно определить искомую высоту по периоду прецессии.
3. «Лучший способ». Взять барометр и вручить его управляющему, при условии, если последний скажет высоту измеряемого здания.

Оригинальный результат

Тут Резерфорд не выдержал и поинтересовался у студента, действительно ли он не знает общепринятого ответа на такой вопрос. На что молодой человек признался, что конечно знал, но уже пресыщен по горло колледжем и школой, где ученикам навязывается определенный способ мышления.

Этим студентом был величайший датский физик Нильс Бор (1885-1962), лауреат Нобелевской премии 1922 г.