Mengukur Bumi seperti Eratosthenes – Bayangan dan Sinar Matahari Sejajar

GeografiBumi di antariksaUsia 11–12

Cahaya Matahari tiba di Bumi sebagai sinar yang hampir sejajar. Pada tengah hari, dua tongkat tegak di dua tempat pada meridian yang sama membentuk sudut berbeda dengan sinar, dan selisihnya sama dengan sudut di pusat Bumi antara kedua tempat. Seret lengan ukur merah ke cahaya Matahari untuk mengukur sudut di Syene dan Aleksandria, lalu gunakan jarak 5.000 stadia (≈ 800 km) untuk menghitung keliling dan jari-jari Bumi. Mode bebas memungkinkan Anda memilih dua lintang dan lintang tempat Matahari di zenit, serta menambah galat jarak atau tongkat miring untuk membahas sumber galat.

Pelajaran: Bentuk dan ukuran Bumi; pengukuran keliling Bumi oleh Eratosthenes

Yang ditunjukkan

Sekitar 240 SM, Eratosthenes tahu bahwa pada tengah hari saat solstis musim panas, Matahari menyinari dasar sebuah sumur di Syene sehingga tongkat tegak tidak berbayang, sedangkan di Aleksandria, hampir tepat di utara, tongkat tetap berbayang. Karena cahaya Matahari datang sebagai sinar sejajar, sudut bayangan di Aleksandria sama dengan sudut di pusat Bumi antara kedua kota, sekitar 7,2° atau 1/50 lingkaran. Lima puluh kali jarak kedua kota memberikan keliling Bumi.

Cara menggunakan

Di setiap panel kecil, seret lengan ukur merah sampai berimpit dengan cahaya kuning, atau gunakan tombol − dan + untuk langkah 0,1°, lalu baca sudutnya. Kotak hasil menghitung keliling dari dua sudut Anda dan jaraknya. Ubah mode ke Pilih dua tempat untuk mengatur lintang sendiri, coba Galat jarak dan Tongkat B miring, lalu tekan Lihat sudut benar untuk memeriksa pengukuran Anda.

Parameter yang dapat diubah

  • Mode Pengukuran Eratosthenes (Syene – Aleksandria), Pilih dua tempat
  • Lintang tempat A (mode bebas, negatif = selatan) -60–60 °
  • Lintang tempat B (mode bebas, negatif = selatan) -60–60 °
  • Lintang tempat Matahari di zenit (mode bebas) -23,44–23,44 °
  • Galat jarak A–B yang diukur -20–20 %
  • Kemiringan tongkat B dari tegak (positif = ke utara) -3–3 °
  • Tampilkan sudut sebenarnya

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa cara ini hanya berhasil jika kita menganggap sinar Matahari yang tiba di Bumi sejajar?
  2. Apakah hasilnya lebih atau kurang teliti jika kedua tempat berjauhan? Mengapa?
  3. Jika Bumi datar, bagaimana bayangan kedua tongkat pada tengah hari?