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男士长发发型图片三角函数、钟表与船长,我们的征程是星辰大海-万能青年刘老师

作者: admin  发布: 2015-05-30 分类:全部文章 阅读: 255次

三角函数、钟表与船长yoord,我们的征程是星辰大海-万能青年刘老师

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数学内容难度:初三
最近大部分初三的学生学到了锐角三角函数。
刚开始接触这一章的时候,许多同学是懵的。“正弦、余弦、正切”,一下子多了好几个概念,“sin,cos,tan”,不同的概念还有自己的英文名,还要记每一种三角函数是代表什么,是哪条边比哪条边,还要记住30°、45°、60°的特殊值……
最让人头大的是,三角函数到底是干啥用的?老师好像没有说。
包括还有一些小可爱,看见“函数”俩字就头疼。
别担心,我们初中学习的三角函数,还没有露出“函数”的真面目,难度也不会很大,相信大家适应一段时间一定能跟它“和平相处”。

三角函数作为三角学的一个分支,在古代(公元前2世纪)的希腊就产生了萌芽,后来在印度和阿拉伯发扬光大,于明朝崇祯年间传入中国。明朝大科学家徐光启(就是编写《农政全书》的那位,上海徐家汇就是以他命名)、知名国际友人汤若望(Johann Adam Schall von Bell,德国传教士)、邓玉函(Johann Schreck,汤若望的好基友)三人共同编写的《大测》当中,首先将sine译为“正弦”。这也是正弦一词的由来。
明朝科学三基友
徐光启
汤若望
邓玉函
三角函数学了能有啥用?一切科学的发展一定是为了服务于我们人类生活发展的需求襄垣鼓书。
三角函数学,最早始于解三角形的技术。
解三角形:把三角形的三个角和三条边叫做三角形的元素。已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形。
这项技术最早就是用来为航海、天文学服务的。
还在很早的时候,由于垦殖和畜牧的需要,人们就开始作长途迁移;后来,贸易的发展和求知的欲望,又推动他们去长途旅行。在当时,这种迁移和旅行是一种冒险的行动。人们穿越无边无际、荒无人烟的草地和原始森林,或者经水路沿着海岸线作长途航行,无论是那种方式,都首先要明确方向。
三角函数,就在角度(方向)、距离之间,建立起了这样一种关系。男士长发发型图片
那时,人们白天拿太阳作路标,夜里则以星星为指路灯。太阳和星星给长期跋山涉水的商队指出了正确的道路沈嘉敏,也给那些沿着遥远的异域海岸航行的人指出了正确的道路。

测量天体仰角用的六分仪,新昊老师回头可以单独讲讲这个东西的原理。
传闻海盗船长总是戴着眼罩,就是因为总是需要通过瞪着大眼观测太阳的角度,确认船只在大海里的位置重生之乔乔,灼伤了自己的眼睛。(也有说是因为船舱和甲板亮度差别太大,带个眼罩方便快速适应黑暗环境)

船只在大海里航行,靠近岸边的时候可以通过海岸、建筑或者岛屿来辨别位置与方向。但是一旦驶入一望无际的大海深处,放眼望去四周除了海平面之外看不见任何参照物,这个时候船长只能通过太阳和北极星来辨别方位。
中午十二点的时候太阳在正南方,航行方向由此能够确定,但是如何能够知道自己走到哪了呢?

这是一张北半球星空的延时曝光照片,斗转星移,因为地球的自转,恒星在天空中的轨迹构成了一个又一个的同心圆。我们注意到,圆心的那颗恒星在这个视野里是不会动的,因为它位于地轴的延长线上。这颗恒星叫做北极星。对于北半球的观察者来说,北极星始终不动,其它恒星围绕北极星旋转。

北极星位于地轴的延长线上,与地球的距离非常非常远,远到了地球的半径与之相比都可以忽略。所以,在地球表面的某个位置观察北极星方向,这条视线与地轴平行。继而,这条视线与地平线之间的夹角,也就是视野中北极星的仰角,就等于该地点的纬度。
也就是说灌南天气预报,如果你去视野中找北极星,发现它在你的头顶正上方,也就是仰角为90度,那说明你所在的纬度就是90度,你正踩在北极点上。如果你去视野中找北极星,邹智文发现它在地平线处,仰角为0,说明你所在的纬度就是0度,你正在赤道上航行。如果仰角为30度,说明你现在的位置是北纬30度。
在南半球,虽然没有相对应的「南极星」,但是,我们发现南十字星座的中心点可以近似起到「南极星」的作用。这样的观测虽然不够精确,但是对于航海定位来说,已经足够了。

南十字星
夜晚有北极星作伴,白天有太阳导航,纬度问题解决了,经度又怎么测量?
这个测量方法与星空无关,与时间有关。我们今天知道时区的概念,比如,现在是北京时间下午2点,在美国东部就是凌晨1点。如果我已知,现在的北京时间是下午2点,现在的当地时间是凌晨1点,那么,我是不是可以反推出,我现在所在的时区是美国东部时区呢福建考试通?继而,我可以知道我所在的经度就是美国东部所在的经度。
所以,经度的测量问题阳光体育之歌,转化为了已知位置的时间和当前位置的时间的测量问题。地球自转周期是24小时,也就是24小时旋转360度,每小时旋转15度。比如从伦敦出发,以格林威治时间作为标准时间,以格林威治所在的经线作为0度经线。之后在航海过程中的某个位置,格林威治时间是凌晨1点,当地时间是上午9点莲池赞,相差8小时,也就是,这个位置与格林威治之间相差8乘以15等于120度,也即现在所在的位置是东经120度走出你的爱。

世界时区划分
问题又来了,茫茫大海中,怎么确定格林威治时间?怎么确定当地时间?
当地时间的确定,靠的是日晷。在甲板上弄一个日晷,用太阳影子的方向来确定时间。格林威治时间的确定,靠的是钟表。在出发的时候,把钟表调到格林威治时间,此后就再也不调整。
道理说起来大家都懂,可是真正实践起来却没有那么简单,那个年代的技术,一台钟表放到海上不给颠个稀烂就不错了信丰教育网。
1707年,一支英国舰队在战胜了法国舰队之后胜利返航,却在途中遭遇大雾,迷失了方向,造成4艘战舰撞上了海岛沉没,1500多名水手丧命的惨重损失。这件事再一次让英国政府意识到寻找经度的重要性。
1714年,英国国会重金悬赏2万英镑,谁能解决海上定位的难题,谁就能拿到这笔钱。(想想新昊老师要是穿越回18世纪,这笔钱恐怕要落到我的手里)
1736年,一名叫“约翰·哈里森”(John Harrison)的英国钟表匠终于造出了第一台航海钟,那是一台硕大无比的复杂仪器。之后,他直到1759年,才将其改进成为一个直径为13厘米,重1.45千克的比怀表大一点的航海表。经过8l天的海上航行测试,这只表只慢了5秒钟,误差大致相当于3公里恋爱部屋。
最终,在国王的支持下,哈里森在他80岁的时候拿到了过会颁发的全额奖金。

直到今天,虽然GPS技术快速发展,卫星定位甚至可以将地球任意一个位置精确到毫米,但是传统的六分仪测量法依然在航海爱好者当中被津津乐道。
就像钟表的改良最初是应用于航海,但最终技术的进步使全世界的人都能够用上更精确、更可靠的钟表。科学技术的发展可能始于某一领域的特殊需求,随着技术的发展,一定会惠及更多的大众。三角函数始于天文学和航海学,直到目前它作为一个非常重要的数学工具,在方方面面都离不开三角函数。
之前有一期内容讲到大圣的金箍棒,过两天学完三角函数新昊老师给大家填上上次的坑

不记得的同学,请翻看这里:【西游记里唐僧为啥不坐在金箍棒上直接变长到西天?】
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都看到这儿了,不点个赞再走嘛?

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我不去想,是否能够成功,既然选择了远方,便只顾风雨兼程。 我不去想,能否赢得爱情,既然钟情于玫瑰,就勇敢地吐露真诚。 我不去想,身后会不会袭来寒风冷雨,既然目标是地平线,留给世界的只能是背影。 我不去想,未来是平坦还是泥泞,只要热爱生命, 一切,都在意料之中!
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