Về phép đo chu vi Trái đất

No Comments

Cứ mỗi dịp thu phân hoặc xuân phân, nhiều bạn lại hưởng ứng phong trào đo chu vi Trái đất. Vậy bản chất câu chuyện này như thế nào?

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 1.

Các đội thực nghiệm đo chu vi trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Vấn đề là, phép đo chu vi Trái đất là một phép đo đòi hỏi nhiều thao tác vĩ mô, không dễ làm như các bạn học sinh tưởng, mặc dù về nguyên lý là đơn giản.

Mình muốn nhắc lại nguyên lý chung của mọi phép đo: đo đạc là sự so sánh giữa hai đại lượng cùng loại. Đặc biệt, thước đo cần có “kích cỡ” cùng bậc với đối tượng được đo. Muốn đo vật nhỏ cần phải có cây thước nhỏ, muốn đo vật lớn phải có cây thước lớn. Ví dụ muốn đo bước sóng ánh sáng, cỡ micromet, ta có thể dùng thước đo là cách tử, là vật tạo ra từ nhiều vạch song song có khoảng cách nhỏ cỡ micromet. Muốn đo kích thước một vật lớn như Trái đất, ta cần một cây thước phải tầm cỡ… lục địa.

Thực ra phép đo chu vi Trái đất đã được tiến hành 2 nghìn năm trước ở Hy Lạp cổ đại, trên vùng đất thuộc lãnh thổ Ai Cập ngày nay. Eratosthenes đã dùng khoảng cách giữa hai thành phố Syene và Alexandria làm thước đo. Kết quả Eratosthenes nhận được nói rằng, chu vi Trái đất phải lớn hơn khoảng cách Syene – Alexandria tầm 50 lần, bởi vì hai thành phố đó nắng rọi lệch nhau 7.2 độ.

Nguyên lý đo chu vi Trái đất của Eratosthenes

Phép đo của Eratosthenes hết sức thông minh và ý nghĩa. Nhưng ông là người có điều kiện đi lại, có thể qua về giữa hai địa điểm cách nhau cả nghìn km. Chúng ta liệu có thể đo được chu vi Trái đất, chỉ bằng cách ngồi yên một chỗ?

Cách làm của các bạn là đi đo vĩ độ của địa phương đang đứng, bằng cách đo độ lệch của bóng nắng giữa trưa ngày thu phân/xuân phân. Ví dụ, bóng nắng giữa trưa tại Tp. Hồ Chí Minh làm thành góc lệch 10.85 độ so với phương thẳng đứng, có nghĩa Tp. Hồ Chí Minh có vĩ độ 10.85, suy ra khoảng cách từ Tp. Hồ Chí Minh đến xích đạo chiếm 10.85 độ trong tổng số 360 của chu vi Trái đất. Rồi các bạn tra khoảng cách từ Tp. Hồ Chí Minh đến xích đạo rồi nhân lên theo tỉ lệ là ra chu vi.

Mâu thuẫn diễn ra ở đây: nếu phải đi tra khoảng cách từ địa phương đến xích đạo, thường tiến hành bằng google map/ GPS…, thì google luôn chu vi Trái đất luôn cho rồi, đo gì nữa Hơn nữa, nếu đơn giản là muốn tự tay đo vĩ độ, thì tối ra ngoài đo góc lệch sao Bắc cực so với đường chân trời là xong, đêm nào quang mây cũng đo được, không cần đợi đến xuân phân.

Có nhóm cũng tiến hành phỏng theo phương pháp của Eratosthenes, một nửa đo ở Hà Nội, nửa kia đo ở Tp. Hồ Chí Minh, rồi lấy khoảng cách Hà Nội – Hồ Chí Minh nhân lên theo tỉ lệ để ra chu vi. Và khoảng cách Hà Nội – Hồ Chí Minh cũng lấy từ google.

Phần mang tính bản chất và khó nhất của thí nghiệm, chính là đo được khoảng cách giữa hai địa phương đủ xa nhau, hoặc khoảng cách từ một địa phương đến xích đạo, với điều kiện địa phương không được nằm quá gần xích đạo. Việc gọi tên hoạt động là “Thực hành đo chu vi Trái đất” thể hiện rằng chưa hiểu nguyên lý phép đo. Thực hành ấy có thể gọi thành phép đo vĩ độ… có lẽ hợp lý hơn. Và cách hay nhất để xác định vĩ độ: quan sát thiên văn chứ không phải đợi đến xuân phân để đo bóng nắng.


Ảnh trích từ báo Tuổi trẻ:

https://tuoitre.vn/hon-200-hoc-sinh-tp-hcm-hao-huc-tu-tay-do-chu-vi-trai-dat-20190321185234685.htm?fbclid=IwAR2jiuP6TidcRBxuaHv4i1n6YIP8oKlcYr5rQcu6P3hLi0LfI0wfG_bopbo

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 2.

Học sinh đang ghi thời gian bóng nắng di chuyển trong buổi thực nghiệm đo chu vi trái đất trong ngày xuân phân – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 3.

Anh Đặng Tuấn Duy, CLB thiên văn TP.HCM, hướng dẫn học sinh các trường cách đo chu vi trái đất trong ngày xuân phân 21-3-2019 – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 4.

Thầy cô và học sinh Trường THPT Nguyễn An Ninh cùng nhau trao đổi tính toán thông số trong buổi thực nghiệm đo chu vi trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 5.

Giáo viên Trường THPT Trần Khai Nguyên hướng dẫn học sinh cách ghi thời gian bóng nắng di chuyển trong buổi thực nghiệm đo chu vi trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 6.

Học sinh trường Trần Khai Nguyên canh thời gian bóng cọc di chuyển trong buổi thực nghiệm đo chu vi Trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 7.

Học sinh trao đổi trong lúc chờ bóng nắng di chuyển trong buổi thực nghiệm đo chu vi Trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 8.

Quang cảnh buổi ngoại khóa thực nghiệm đo chu vi Trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 9.

Học sinh Trường THCS-THPT Sương Nguyệt Anh thực hành đo chu vi Trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

Hơn 200 học sinh TP.HCM háo hức tự tay đo chu vi Trái đất - Ảnh 10.

Giáo viên cùng học sinh đội Trường Trung học thực hành Sài Gòn đang đo và tính thời gian trong buổi thực nghiệm đo chu vi Trái đất – Ảnh: NHƯ HÙNG

 

 

 

Categories: Góc nhìn vật lý

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *