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地平/地球论验证实验设计

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很简单的事情搞得这么复杂,不用吵,真的假不了,假的真不了,做个简单的实验就可以解决。
实验原理:
按照地球论,地球平均R约为6371km,则平均圆周长约为20015km,每km对应圆心角约为0.018°。在相距L(km)的两点,各立一根与地面垂直的杆,从A杆上A0点发出垂直于A杆的激光,经B杆反射后回到A杆A1点,在距离>0.178km时,应明显可见A0与A1不为同一点。B杆可用悬挂的镜子代替。
知识点:光的折射(初二物理,八年级),相似三角形(初二几何,八年级),三角函数理论(初三代数,九年级)
激光发出点与反射点的距离计算:
已知R=6371km,令AB两点对应的圆心角为a,按光的折射原理,反射角=入射角,则B杆处光路夹角为2a。
在L(km)<<R时,tan(a)=L/R,tan(2a)=2L/R
A0与A1点的距离:
S(cm) =tan(2a)*L(km)*1000(km/m)*100(m/cm)=10^5*L*tan(2a)»2*10^5*L^2/R……………(1)
假设L1=0.1km,则S1=2*10^3/6371=0.31(cm)
假设L2=0.178km,则S2=1.0(cm)
假设L3=0.2km,则S3=8*10^3/6371=1.26(cm)
假设L4=0.5km,则S4=5*10^4/6371=7.85(cm)
假设L5=1km,则S5=2*10^5/6371=31.4(cm)
实验可选择0.5km~1km距离,如地球论成立,则可明显看到A0<>A1。
如出现A0=A1,则地球论不成立,验证地平论。
实验工具:本实验设计使用的均为易于获取的材料,可自行采购并DIY所需工具,并具有易于移动,重现性好等特点。
1、主要工具
水平平台:
可使用木板、金属板或石板/瓷砖,4角各固定1个螺旋脚垫,可通过脚垫微调,使平台水平。
平台上固定2个气泡管,以90°布置。标记4个铅垂定点位置。
杆顶垂直定位板:
可使用金属板或其他材质,中央与杆体连接固定,4角分别有挂钩,用于挂吊铅垂。
A杆:
杆体:方形(U形)铝型材,长1-2m,下端固定水平平台,上端固定垂直定位板,确保A杆为垂直地面状态。杆身缺口面粘贴纸尺(左右各1,纸尺可以在宜家Ikea拿,^_^)。
激光发射器以水平方向发射激光射向杆身,经45°镜面固定块折射后从下向上射向杆中间位置的45°镜面小滑块,以与杆体垂直90°的角度射出。镜面滑块及射出角度均应使用工具(直角尺之类)简单校准。
B杆:
杆体:方形(口形)铝型材,长1-2m,下端固定水平平台,上端固定垂直定位板,确保B杆为垂直地面状态。杆身粘贴剪裁亚力克软镜条(前后2面,平衡配重)或玻璃镜条。
更简单的做法可考虑直接把玻璃镜子悬挂于帐篷中或室内,仅光线出入位置留空,减少风力对镜子的影响。
2、辅助工具
测距仪,市购激光测距仪。最大测距应>=1km。市价约数百至数千元不等。
3、光源
市售激光笔在超过100m后发散较为严重,建议采用汇聚性更好的光源或平行光,即点光源+抛物面反光镜组成,适当缩小固定块的镜面,形成较细平行光束。两杆调试好之后,可于夜间进行实验。
实验设计图:

实验流程:
1)找一合适场地,以面向开阔为宜,比如操场的两端、相距0.5~1km左右的高楼相对房间、公路、公园湖等。固定A杆水平平台,打开激光发射器。微调使平台处于水平状态,并使激光指向合适方向。
2)按激光指向方向找一处距离合适位置(建议0.5-1km),固定B杆水平平台,微调使平台处于水平状态,并确定B杆反射的激光能准确反回A杆。
3)随机移动镜面滑块,在3处不同位置均使激光准确反射回A杆。
4)反复测量几次A杆至B杆的距离L及A杆上A0与A1之间的距离,并记录。验证公式(1)。
实验成本:
略,预计<5000


IP属地:广东1楼2022-09-15 22:23回复
    同样内容已在地平论吧再发了一次


    IP属地:广东2楼2022-09-15 23:07
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      你觉得他们进化到能看懂这些的地步了吗。


      IP属地:山东来自Android客户端3楼2022-11-05 21:42
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        真以为他们能接受


        IP属地:黑龙江来自Android客户端5楼2022-12-24 12:20
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          这都什么玩意,地球不是坤坤吗


          IP属地:河北来自Android客户端6楼2022-12-31 14:23
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            lz太狂妄了,你觉得我能看懂吗


            IP属地:内蒙古来自Android客户端7楼2023-01-01 03:05
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              验证公司不符合,反证法 地区不是球体


              IP属地:北京来自Android客户端8楼2023-09-17 14:50
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