Verwenden eines Clinometers zum Messen der Höhe

In diesem Instructable zeige ich Ihnen, wie Sie mit einem Klinometer die Höhe eines hohen Objekts messen können (klicken Sie hier, um Hilfe beim Aufbau Ihres eigenen Klinometers aus grundlegenden Unterrichtsmaterialien zu erhalten).

Was wirst du brauchen;

Clinometer

Maßband

Papier

Stift oder Bleistift

Assistent

Schritt 1: Wählen Sie einen Punkt

Wählen Sie einen Punkt, um Ihr Objekt zu messen (ich habe einen Telefonmast gemessen). Sie sollten weit genug von Ihrem Objekt entfernt sein, damit Sie die Oberseite sehen können, und Sie müssen sich auf ebenem Boden mit der Basis des Objekts befinden. Ich mag es, etwas zu meinen Füßen abzustellen, sobald ich meinen Platz ausgewählt habe, damit ich leicht darauf zurückkommen kann.

Schritt 2: Winkel messen

Hier brechen wir unser handliches Klinometer aus. Schauen Sie durch den Strohhalm Ihres Klinometers oben auf dem Lichtmast (oder auf das Objekt, das Sie messen). Die gewichtete Schnur sollte frei hängen und den Winkelmesserteil des Klinometers kreuzen. Lesen Sie den angezeigten Winkel ab und subtrahieren Sie von 90 °, um Ihren Blickwinkel von Ihrem Auge bis zur Spitze des Pols zu ermitteln (hier kann es hilfreich sein, einen Assistenten zu haben, der die Messung liest, während Sie durch den Strohhalm schauen). Notieren Sie Ihre Ergebnisse auf Ihrem Papier.

Von meinem Platz aus zeigte mein Klinometer (von meinem Assistenten gelesen) 55 °. Nach Abzug von 90 ° zeigte dies an, dass ich in einem Winkel von 35 ° zur Oberseite des Telefonmasts schaute.

Schritt 3: Abstand messen

Wenn Sie Ihren Blickwinkel festgelegt haben, ermitteln Sie mit Ihrem Maßband den Abstand zwischen dem Punkt, an dem Sie stehen, und der Basis des zu messenden Objekts (auch hier ist ein Assistent hilfreich). Wir müssen wissen, wie weit Sie entfernt sind, um die Höhe genau zu berechnen.

Mein Platz war 15, 6 Meter von der Basis des von mir gemessenen Telefonmasts entfernt.

Schritt 4: Finden Sie Ihre Augenhöhe

Das letzte Datenelement, das Sie zur Berechnung der Höhe Ihres Objekts benötigen, ist die Höhe vom Boden bis zu Ihrem Auge (Ihre Augenhöhe). Lassen Sie sich von Ihrem Assistenten helfen, dies mit Ihrem Maßband zu messen.

Meine Augenhöhe wurde für dieses Beispiel mit 1, 64 Metern angegeben.

Schritt 5: Zeichnen Sie ein Bild

Zeit, sich hinein zu bewegen. Bei der Berechnung der Höhe des gerade gemessenen Objekts finde ich es hilfreich, zunächst ein Bild zu zeichnen und es mit allen Informationen zu beschriften, die ich habe.

Schritt 6: Modell als Dreieck

Der nächste Schritt besteht darin, Ihre Zeichnung zu vereinfachen, um Ihr System als rechtwinkliges Dreieck zu modellieren. Beschriften Sie Ihr Dreieck mit dem Winkel, den Sie auf Ihrem Klinometer abgelesen haben, sowie mit dem Abstand, den Sie vom Objekt hatten (die Augenhöhe benötigen wir noch nicht).

Schritt 7: Löse nach X.

Wir können x in diesem Dreieck finden (das den Teil der Höhe von Augenhöhe aufwärts darstellt), indem wir einige grundlegende Trigonometrie verwenden, insbesondere das Tangentenverhältnis des Dreiecks:

tan ( Winkel ) = x / Abstand

Multiplizieren Sie den Abstand auf beiden Seiten und Sie erhalten:

x = tan ( Winkel ) * Abstand

Verwenden Sie einen Taschenrechner, um diese zu multiplizieren und einen Dezimalwert zu erhalten (stellen Sie sicher, dass sich Ihr Taschenrechner im Grad-Modus und nicht im Bogenmaß befindet!).


In meinem Beispiel:

tan ( 35 ° ) = x / 15, 6

x = tan ( 35 ° ) * 15, 6

x = 10, 92 Meter

Schritt 8: Mit Augenhöhe kombinieren

Um die Höhe Ihres Objekts zu ermitteln, bringen Sie diesen x-Wert zurück zur Originalzeichnung. Wenn wir es beschriften, können wir sehen, dass die Höhe des Objekts h gleich dem gerade gefundenen x-Wert plus der zuvor gemessenen Augenhöhe ist:

h = x + ( Augenhöhe )


In meinem Beispiel:

h = 10, 92 m + 1, 64 m
h = 12, 56 m


Hier hast du es! Ein paar grundlegende Unterrichtsmaterialien und ein bisschen Trigonometrie und Sie können die Höhe von allem um Sie herum messen!