Ο Ερατοσθενης «μετρησε τη Γη»… απο τις Σαπες!

Με θαυμαστή ακρίβεια μαθητές του Γυμνασίου-Λυκείου μέτρησαν τη μεσημβρινή περίμετρο του πλανήτη μας

Οι μαθητές του Γυμνασίου και Λυκείου Σαπών, το Σάββατο 27 Μαρτίου και την Κυριακή 28/3/21 πραγματοποίησαν μετρήσεις της Μεσημβρινής Περιμέτρου της Γης από το σπίτι τους.

Το πείραμα αυτό (Πείραμα του Ερατοσθένη) ανήκει σε ένα από τα καλύτερα πειράματα που μπορούν να πραγματοποιηθούν εκτός τάξης με την χρήση απλών πειραματικών μετρητικών διατάξεων (πήχη κάποιου ύψους, βιβλίο με σκληρό εξώφυλλο, ρολό από χαρτί κουζίνας, ένα κουτί από κάποια συσκευασία κα.) και ενός μέτρου ή χάρακα.

Λίγα λόγια για τον Ερατοσθένη και το «πείραμά του»

Ο Ερατοσθένης (Κυρήνη 276 π.Χ. – Αλεξάνδρεια 194 π.Χ.) έζησε κυρίως στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου όπου εργάσθηκε ως βιβλιοθηκάριος στην γνωστή βιβλιοθήκη. Για 40 χρόνια ορίσθηκε ως υπεύθυνος και δίδαξε εκεί. Εκτός των άλλων δραστηριοτήτων και συγγραφών του, ασχολήθηκε με την αστρονομία και με ένα από τα πιο σημαντικά πειράματα που πραγματοποιήθηκε στην ιστορία της ανθρωπότητας.

Ήταν η μέτρηση της μεσημβρινής περιφέρειας της Γης (κατεύθυνση Βοράς – Νότος). Ο Ερατοσθένης πληροφορήθηκε ότι στη Συήνη (σημερινό Ασουάν), ο ήλιος κάθε μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου (21 Ιουνίου) ρίχνει τις ακτίνες του κάθετα στον ορίζοντα και φωτίζει τον πυθμένα ενός πηγαδιού και οι σκιές των αντικειμένων στο Ασουάν ήταν μηδενικές.

Την ίδια στιγμή στην Αλεξάνδρεια οι ακτίνες του ηλίου «σχημάτιζαν» με τον υπολογισμό του  μια γωνία 7,2ο με την κατακόρυφο του τόπου.

Ζήτησε να μετρηθεί η απόσταση Αλεξάνδρειας – Συήνης (περίπου στα 800km). Η απόσταση μετρήθηκε από τους «περιπατητές» που χρησιμοποίησε. Τελικά υπολόγισε, με αξιοζήλευτη ακρίβεια την περιφέρεια της γης σε 39.690 χιλιόμετρα. Με ένα απλό τρόπο κατ’ αρχήν απέδειξε ότι η Γη είναι «σφαιρική» και μάλιστα μέτρησε «πόσο μεγάλη είναι»!

Σήμερα «γνωρίζουμε», αν και δεν μπορούμε να μετρήσουμε με απόλυτη σιγουριά, ότι η Γήινη μεσημβρινή περίμετρος είναι : 40.007,86 km. Σημειωτέον ότι υπήρξαν νέες μελέτες διόρθωσης της μεσημβρινής περιμέτρου της Γης.

Η προσπάθεια του σχολείου των Σαπών

Φέτος λοιπόν οι μαθητές του σχολείου, υπό την επίβλεψη του κ. Δημήτριου Πρασόπουλου, Φυσικού στο Γυμνάσιο και Λύκειο Σαπών, προσπάθησαν να πραγματοποιήσουν το πείραμα τη Δευτέρα 22 Μαρτίου και προσκλήθηκαν από τους διοργανωτές (Ελληνογερμανική Αγωγή) να συνεργασθούν με το Αστεροσκοπείο του Boyden στην Νότια Αφρική, αλλά ο καιρός δυστυχώς δεν βοήθησε (συννεφιά και βροχή).

Τα προηγούμενα χρόνια (περίπου 12 χρόνια) αντίστοιχοι μαθητές του νομού μας είχαν καταφέρει να πραγματοποιήσουμε το πείραμα σε συνεργασία με διάφορους φορείς & σχολεία της Ελλάδας και του εξωτερικού (περίπου 60 συνολικά) φέτος όμως δεν κατέστη δυνατό να πραγματοποιηθούν ανάλογες συνεργασίες.

Έτσι το σχολείο των Σαπών επέλεξε να κάνει το πείραμα μόνο του χρησιμοποιώντας την εντελώς «παραδοσιακή μέθοδο» (διότι τα περισσότερα σχολεία έκανες μετρήσεις όταν στις περιοχής μας είχαμε βροχή) που περιελάμβανε τα εξής:

α)  Γνωρίζουμε το χρόνο που ο ήλιος μεσουρανεί στον τόπο μας. Για τις μέρες του Μαρτίου και την περιοχή των Σαπών είναι στις 12hour 22min περίπου.

β) Επιλέγουμε ένα αντικείμενο (βιβλίο, ξύλο, χαρτί κουζίνας κ.α.) μετράμε το ύψος του.

γ) Την ορισμένη ώρα της μεσουράνησης μετράμε την σκιά που δημιουργείται από τον ήλιο. Επιλέγουμε, κατά το δυνατόν, να δημιουργήσουμε ορθογώνιο τρίγωνο για να μπορούμε να υπολογίσουμε σωστά την εφαπτομένη γωνίας θ, που σχηματίζουν οι ακτίνες του ήλιου με την κατακόρυφο του τόπου μας.

δ) Έχουμε μια σημαντική πληροφορία Την ΜΕΣΗΜΒΡΙΝΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ : Σε ποιο σημείο (κάπου στην Δημοκρατία του Κογκό για τον Μάρτιο) ο ήλιος δεν εμφανίζει καθόλου σκιά στα αντικείμενα της περιοχής. Κάθε μέρα τον Μάρτιο ο ήλιος μετακινεί αυτό σημείο κατά 55km * βορειότερα από την προηγούμενη ημέρα. Το σημείο αυτό βρίσκεται περίπου σε μεσημβρινή απόσταση 4.200 – 4.300 km* από τις Σάπες (τα νούμερα κατά προσέγγιση.

ε) Με μαθηματικά λύνουμε μια εύκολη αναλογία:  θ / 360ο   =  ΜΕΣΗΜΒΡΙΝΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ / ΜΕΣΗΜΒΡΙΝΗ ΠΕΡΙΜΕΤΡΟ. Γωνία θ: υπολογίζεται από τις μετρήσεις μας ( διότι εφ θ = απέναντι κάθετος πλευρά/ προσκείμενη κάθετος πλευρά) και η μεσημβρινή απόσταση δίνεται ή την «ανακαλύπτουμε με αστρονομική σκέψη».

Οι μαθητές χρησιμοποίησαν βιβλία, κουτιά από συσκευασίες και χαρτί κουζίνας για τις μετρήσεις του. Από το Γυμνάσιο Σαπών πραγματοποίησαν μετρήσεις 10 μαθητές και από το Λύκειο Σαπών ακόμη 5 μαθητές.

Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 28 μετρήσεις. Σύμφωνα με αυτές η μέση τιμή της μεσημβρινής περιμέτρου της Γης υπολογίσθηκε στα 40.185,26 km (απόκλιση από την πραγματική τιμή  0,44 %).

Δημήτριος Πρασόπουλος: «Εύχομαι ο “Ερατοσθένης” με την απλότητα της μεθόδου να εμπνεύσει όλους μας»

Όλα τα παραπάνω μετέφερε ο κ. Πρασόπουλος για λογαριασμό της ομάδας του πειράματος. Ταυτόχρονα ο ίδιος ανέφερε: «Θα ήθελα να αφιερώσω την φετινή προσπάθειά μας σε συγκεκριμένους ανθρώπους, αλλά νομίζω ότι είναι καλύτερο να την αφιερώσουμε σε όλους όσους αγωνίζονται για ένα καλύτερο αύριο…. ο καθένας στον τομέα του.

Περήφανος για την προσπάθεια των μαθητών μας. Ευτυχής για την συνεργασία με τους συναδέλφους καθηγητές. Εύχομαι ο “Ερατοσθένης” με την απλότητα της μεθόδου να εμπνεύσει όλους μας. Και του χρόνου με υγεία να είμαστε!»

google-news Ακολουθήστε το paratiritis-news.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.