برای اندازه گیری فاصله ها بر روی زمین از روش ها و وسائل مختلفی استفاده می شود . از وسائل پیشرفته و مهندسی گرفته تا وسائل ساده و ابتدائی از مسافت های کوتاه تا مسافت های طولانی قبل از ورود به این مبحث ابتدا تعریف فاصله را در روی زمین تعریف کنیم .
۱- تعریف فاصله دو نفطه
در روی زمین که همراه با شیب و پستی و بلندی می باشد (صرف نظر از این که یک خط راست خودش یک منحنی بزرگ است ) دو نوع فاصله تعریف می کنیم .
۱) فاصله شیب دار :
بین دو نقطه که فاصله مستقیم فضائی دو نقطه است . یعنی خط مستقیمی که دو نقطه را بهم وصل می کند .
۲) فاصله افقی :
فاصله افقی فاصله ای است که تصویر دو نقطه از زمین در روی صفحه افق می سازد . به عبارت دیگر از دو نقطه دو خط بر صفحه افق عمود کرده و فاصله پای عمو ها فاصله افقی دو نقطه را مشخص می کند. (شکل شماره ۱)
اگر دو نقطه نسبت به هم شیب نداشته باشند . فاصله افقی و فاصله شیب دار با هم برابر است ( فاصله C و D در شکل شماره ۱ ) و اگر نسبت به هم شیب داشته باشند ( اختلاف سطح ) در آن صورت فاصله افقی از فاصله شیب دار کمتر است ( فاصله A و B در شکل شماره ۱ )
در نقشه برداری و کشیدن نقشه هائی که عوارض زمین را مشخص نمی کنند باید فاصله را بر اساس فاصله افقی تعیین کرد ولی در اینجا ما فاصله مستقیم و یا فاصله شیب دار کار داریم و یا به عبارت دیگر فاصله مستقیم بین دو نقطه را مد نظر قرار می دهیم .
شکل شماره ۱- تعریف فاصله مستقیم و شیب دار
۲- استفاده از GPS برای اندازه گیری فاصله
اول باید بگویم دو نوع GPS موجود است . یکی GPS روی گوشی های هوشمند که تقریبا اکثرا دارند و با کار آن آشنا هستند و دیگری GPS دستی که مخصوص این کار ساخته شده و دارای دقت بالا و امکانات اضافی می باشد
۱)تفاوت های GPS دستی و GPS موبایل :
۱-۱) قدرت آنتن دهی در GPS دستی بیشتر از موبایل میباشد.
۱-۲) مدت شارژ باطری در GPS دستی به مراتی بیشتر است .
۱-۳) GPS های دستی ضد آب هستند درحالیکه موبایل ضد آب نیست .
۵۱-۴) موبایل امکانات GPS دستی ، مثل محاسبه مساحت ، تبادل اطلاعات، امکان نمایش نقشه های توپوگرافی، تقویم شکار و ماهیگیری، جدول جذر و مد، جدول طلوع و غروب ماه و خورشید و …. را ندارد .
۱-۵) همچنین دقت GPS های دستی بسیار بیشتر است به طوری که حداکثر خطا به ۳ متر می رسد در حالی که در GPS های موبایل تا ۱۵۰ متر هم می رسد .
شکل های شماره ۲ و ۳- انواع Gps دستی
۲) برنامه های سرعت سنج و مسافت یاب در گوشی های GPS دار هوشمند :
بسیاری از برنامه هستند که بعد از نصب روی گوشی های هوشمند GPS دار می توانند سرعت و مسافت را برای شما محاسبه کنند و در این حالت هیچ نیازی به اینترنت و آنتن دهی گوشی نیست . (تنها برای دیدن موقعیت و مکان روی نقشه گوگل مپ احتیاج به اینترنت دارید آن هم مکان هائی که تا حالا با گوشی خود نرفته اید)
این به ما امکاناتی را می دهد که در هرکجا که گوشی آنتن نمی دهد و به اینترنت هم دسترسی نداریم تنها به کمک ماهواره های GPS بتوانیم فاصله و سرعت و مسیر حرکت ( با استفاده از قطب نمای گوشی ) را بدقت اندازه گیری کنیم . GPS های دستی همه این امکانات به اضافه امکانات دیگر را با دقت خیلی بالاتر درخود دارند .
اساس کار بر این اصل است که GPS مختصات جغرافیائی (طول و عرض جغرافیائی) را در هر لحظه نمایش می دهد و موقعی که مختصات تعغیر می کند می تواند فاصله و سرعت را محاسبه کند . با استفاده از امکانات GPS می توان فاصله ها را با دقت زیادی تعیین کرد .
شکل شماره ۴ – یکی از برنامه های سرعت سنج گوشی
۳- اندازه گیری با دوربین های فاصله یاب لیزری
دوربین فاصله یاب لیزری وسیله ای است که از نور لیزر برای تعیین فاصله استفاده می کند . روش کار این دوربین ها به این صورت است که یک پرتو لیزر به سمت هدف تابانده و زمان رفت و برگشت (بازتاب) آن را اندازه گرفته و بر اساس آن فاصله تا هدف را اندازه گیری می کند . اگر هدف متحرک باشد سرعت هدف نسبت به ناظر و این که سرعت در جهت ناظر و یا عمود بر او ( و یا ترکیبی از آن ) باشد را هم مشخص می کند .
گستردگی و کاربرد این دوربین ها بسیار متنوع و گوناگون است از انواع بسیار پیشرفته که بر روی وسائل نظامی (هواپیماهای جاسوسی و…)نصب شده و تا ۲۰ کیلومتر را با دقت میلیمتر می تواند اندازه گیری کند و بیشتر کاربرد نظامی دارد تا انواع ساده تر که بین ۱۰۰ متر تا یک کیلومتر را اندازه گیری می کند و به نام متر لیزری خوانده می شود و مهندسان و نقشه برداران و…مردم عادی در کارهای روزمره از آن استفاده می کنند .
دوربین ها و ابزارهای پیشرفته تری هم هستندکه به منظور اندازه گیری های نجومی بر روی ماهواره ها و کاوشگرها و ایستگاه های زمینی و رصدخانه ها و… نصب می شود . به کمک این ابزارهای لیزری حتی می توان از روی زمین فاصله ماه تا زمین و حتی مریخ را در هر موقع بدست آورد .
شکل شماره ۵ شکل شماره ۶
دوربین فاصله یاب لیزری متر لیزری
۴- اندازه گیری با چرخ رول فیکس ( چرخ متر )
برای اندازه گیری مسیرها و طول هائی که بدان دستیابی داریم یکی از ابزارهای مدرن چرخ رول فیکس (چرخ متر) است.این چرخ بدقت تنظیم شده وکاربربا حرکت دادن چرخ درمسیری مشخص فاصله را می تواند اندازه گیری کند .
محیط چرخ کاملا مشخص است وفاصله ازحاصل ضرب محیط در تعداددورهای چرخیده شده بدست می آید .
( همان روش که درکیلومتر شمار همه ماشین ها استفاده می شود) در انواع پیشرفته تر صفحه دجیتالی نه تنها فاصله پیموده شده را روی صفحه خودش نشان می دهد بلکه سرعت لحظه ای و متوسط را هم حساب می کند .
دقت بعضی نمونه های آن حتی به میلیمتر هم می رسد .
شکل های شماره ۷ و ۸ – متر چرخ
شکل شماره ۹ شکل شماره ۱۰
متر شمار مکانیکی متر چرخ متر چرخ با صفحه مکانیکی
۵- اندازه گیری با کیلومتر شمار ماشین ( مسافت سنج )
خیلی ساده می توانید فواصل را در جاده با کیلومتر شمار ماشین خودتان اندازه بگیرید این کار را همه می توانند و انجام می دهند ( البته منظور در اینجا مسافت سنج است که در زیر کیلومتر شمار قرار دارد و راننده می تواند هر وقت خواست آن را صفر کند ) مزیت این روش در این است که در همه ماشین ها موجود می باشد و همه براحتی انجام می دهند و برای فواصل طولانی از آن استفاده می شود. اساس کار هم مانند متر چرخ یعنی فاصله از ضرب کردن تعداد دورهای چرخ در محیط چرخ بدست می آید . ولی معایب آن عبارت است از :
۱) مسیر حرکت :
با این روش فقط در جاده ها و معابر ( خیابان و کوچه و… )می توانید مسافت را اندازه بگیرید به عنوان مثال در بیابان و کوه و… مکان هائی که اتومبیل می تواند حرکت کند .
۲) دقت کمتر از ۱۰۰ متر :
مسافت سنج بیشتر ماشین ها با دقت صد متر را اندازه گیری می کند پس برای دقت بیشتر فاصله دو مکان صد متر آخر را دستی با متر و… اندازه بگیرید
۳) خطای ناشی از رینگ و لاستیک ها :
در صورتی که مسافت سنج ایراد نداشته باشد و سالم باشد ولی رینگ و لاستیک ها ارجینال نباشد یا تایرها نو نباشد درصد زیادی خطا دارد .
۴)خطای ذاتی مسافت سنج :
اندازه گیری ها با سرعت سنج هایGPSنشان داده در صورتی که همه چیز سالم و درست هم باشد باز هم در بسیاری از ماشین ها درصدی خطا دارد و بخصوص ماشین های ایرانی ( مانند پراید ) کمتر نشان می دهند .
حطای سرعت روی مسافت هم اثر گذاشته و به همان نسبت دچار خطا می شود .
۶- مسافت سنج( ادومتر) در دوران باستان
۱) اولین مسافت سنج (ادومتر ) :
در زمان اسکندر مقدونی دو نویسنده به نام های “ پلینی “ و “ استرابون “ که از همراهان اسکندر بودند در گزارشی در کتاب خود نوشتند که در کالسکه ای دستگاهی کار گذاشته بودند که بر اساس چرخش چرخ کالسکه کار می کرد و دو نفر به نام های «دیوگنتوس» و «بائتون» وظیفه اندازه گیری ها را بعهده داشتند .
محیط چرخ بدقت انتخاب شده بود (۴ فوت معادل ۲/۱ متر ) در هر چرخش چرخ سوزنی روی محور با یک چرخ دنده که ۴۰۰دندانه داشت درگیر می شد . به گونه ای که در هر ۴۰۰ دور چرخش, چرخ دنده یک دور کامل می چرخید . هر دور کامل که چرخ دنده می زد , با چرخ دنده دیگری که در محیط خود سوراخ هائی داشت درگیر می شد و باعث می شد یک دانه شن به درون جعبه ای مخصوص که در زیر آن تعبیه شده بود سقوط کند هر موقع می خواستند فاصله را تعیین کنند کافی بود در جعبه را باز کرده و تعداد دانه شن را شمارش کنند از آنجائی که در هر ۴۰۰دور چرخش چرخ کالسکه یک دانه شن به درون جعبه می افتاد مسافت طی شده عبارت بود از :
متر۴۸۰=۴۰۰*۱٫۲ بنابر این سقوط هر سنگریزه علامت پیمودن ۴۸۰ متر مسافت می شد .
آنها فاصله شهرهای «هیکاتومپیلوس» و «الکسانریا آریون»را (که بعدها به قسمتی از راه ابریشم تبدیل شد) توسط فاصله سنج‌های اسکندر ۵۲۹ مایل انگلیسی اندازه‌گیری کردند که با اندازه واقعی واقعی آنها ، ۵۳۰ مایل انگلیسی، فقط ۴٪ اختلاف دارد. از ۹ اندازه‌گیری که توسط فاصله سنج‌ها اندازه گرفته‌اند و در کتاب تاریخ طبیعی پلینی باقی‌مانده‌است، ۸تا کمتر از ۵٪ و سه تا کمتر از ۱٪ با مقدار واقعی خود اختلاف دارند. از آن جایی که این تفاوت‌های کم با توجه تغییراتی که در جاده‌ها در ۲۳۰۰ سال گذشته رخ داده‌اند قابل توجیه‌است.
۲ ) مسافت سنج چینی ها :
بعدها نیز در چین قدیم احتمالاً توسط ژانگ هنگ (۷۸–۱۳۹ بعد از میلاد مسیح)، مخترع و دانشمند از سلسلهٔ هان اودومتر ساخته شد. ژانگ هنگ را اغلب سازنده اودومتر می‌شناسند، افتخاری که او را در کنار هم عصران قبلی خود ارشمیدس و هرون از اسکندریه قرار می‌دهد. تا قرن سوم(در مدت پادشاهی ۳ پادشاه ) چینی‌ها این وسیله را «لی شمار کالسکه» نامگذاری کرده بودند. لی واحد طولی است که برابر ۵۰۰m یا ۱۶۴۰ فوت است. در کتاب‌های چینی قرن سوم طرز کار این وسیله آمده‌است. هنگامی که کالسکه یک لی را طی می‌کرد یک مجسمهٔ چوبی با بازوی مکانیکی خود طبلی را به صدا درمی‌آورد و هنگامی که ۱۰ لی طی می‌شد یک مجسمه چوبی دیگر یک زنگ را به صدا درمی‌آورد. ( شکل شماره ۱۱ )
شکل شماره ۱۱ – مسافت سنج چینی ها
۳) طرح داوینچی :
لئوناردو داوینچی هم طرح هائی از مسافت سنج برای نصب در کالسکه ها ارائه داده بود که هیچوقت ساخته نشد .
۷- متر کردن مستقیم
ساده ترین وابتدائی ترین روش اندازه گرفتن فاصله متر کردن مستقیم است . از همان روزگار باستان تا امروز هم بیساری از فاصله ها و اندازه ها با مترکردن مستقیم اندازه گیری می شد و می شود . ولی وقتی صحبت از اندازه گیری فاصله های کوتاه و اندازه های معمولی پیش می آید با همین متر معمولی هم می توان اندازه زد ولی در فاصله های طولانی(فاصله بین شهرها) این کار اگرچه ممکن است ولی مشکل است .
۱) انواع مترها برای اندازه گیری
امروزه برای مقاصد مهندسی و کارهای روزمره انواع مختلف متردر بازار موجود می باشد که اساسا به دو نوع فلزی و پارچه ای تقسیم می شوند بسیاری بیشتر مایلند بجای استفاده از مترهای لیزری و وسائل در این رابطه از همین مترهای سنتی استفاده کنند . علاوه بر آنکه کار با مترهای سنتی دقیق تر از مترهای لیزری می باشد بخصوص در فاصله های کوتاه و قیمت آنها هم به مراتب ارزانتر است .
مترها بسته به نیار و کارائی به سه نوع تقسیم می شود .
۱-۱) متر تاشو : اين متر از جنس فولاد، فلزات سبک و يا از چوب ساخته می شود. اين نوع مترها در اندازه های ١ متر و ٢ متر با تعداد قطعات، به ترتيب ٦ و ١٠ ساخته و به هم پين می شوند. اين نوع مترها معمولاً دارای تقسيمات سانتی متر و ميلی متر و اينچ می باشند.امروزه دیگر از این مترها استفاده نمی شود (شکل شماره۱۲)
شکل شماره ۱۲ – متر تاشو
۱-۲) متر نواری فلزی : اين متر در طول های مختلف ساخته می شوندسر صفر این مترها دارای قلابی جهت اتصال به لبه کار وجود دارد و دارای قفل اند و در حالت آزاد نمودن قفل، متر جمع می شود و در داخل محفظهٔ پلاستيکی و يا فلزی جاسازی می شود از اين متر به دليل انعطاف پذيربودنش برای اندازه گيری طول قوس ها نيز استفاده می شود . همچنین برای انواع کارها ( بنائی ,نجّاری، ورق کاری، جوشکاری و… ) کاربرد دارند . جنس آنها از نوع فولاد نرم است و معمولا نوع ۳ تا ۵ متری آن بیشتر رایج است ( شکل های ۱۳ و ۱۴ )
شکل های شماره ۱۳و ۱۴ – متر نواری فلزی ۳ و ۵ متری
۱-۳)متر نواری پارچه ای : اين متر، که به دستهٔ جمع کننده مجهز است در طول های ٢٥،٢٠،١٠ و … متر تهيه می شود. جنس پارچهٔ آن دارای بافت مخصوص است و ابتدای آن دارای قلابی جهت نگه داشتن يا اتصال به محل اندازه گيری است. از اين نوع مترها در کارهای ساختمانی استفاده می شود . ( شکل ۱۵)
شکل شماره ۱۵ – متر نواری پارچه ای ساده
انواعی از متر نواری پارچه ای دارای دسته های مجهز همچنین میخی برای کوبیدن به داخل زمین دارند که برای ثابت ماندن متر در حین متر متر کردن زمین ها کاربرد دارد . ( شکل شماره ۱۶ )
شکل شماره ۱۶-متر نواری پارچه ای با دسته مجهز و دارای قابلیت کوبیدن در زمین
همچنین انواعی موجود است که وزنه ای به انتهای آن آوریخته شده و مخصوص متر کردن ارتفاع ساختمان ها و… و همچنین تعیین عمق آب ها می باشد که به آنها دیپ متر( متر شاقول دار ) هم می گویند (شکل شماره ۱۷ )
شکل شماره ۱۷ – دیپ متر یا متر شاقول دار
۲) محاسبه مسافت های طولانی با استفاده از روش معمول متر زدن
امروزه برای اندازه گیری فاصله های طولانی به طور مستقیم از متر زدن با مترهای معمولی استفاده نمی کنند ولی در زمان های گذشته برای اندازه گیری و متر زدن و تعیین فاصله شهرها همچنین برای کارهای علمی و تحقیقاتی ( اندازه گیری شعاع زمین در زمان مامون ) از این روش ها استفاده می کردند .
یکی از این روش ها این بود که دو طناب دراز مثلا یکصد زرع ( واحد اندازه گیری قدیم معادل ۱۰۴ سانتیمتر ) برمی داشتند که دقیقا وسط آن گره داشت , طناب اول را در امتدادی که می خواستند اندازه گیری کنند به گونه ای قرار می دادند که وسط طناب اول (که گره دارد ) در واقع شروع طناب دوم باشد و انتهای طناب اول روی گره طناب دوم باشد ( وسط طناب دوم ) و بعد طناب اول را جمع کرده و مجدد در روی گره طناب دوم قرار میدادند و طناب دوم را جمع کرده و…. در واقع با هر بار طناب انداختن و جمع کردن به اندازه نصف طناب ها مسافت را اندازه می گرفتند (مثلا اگر طول طناب ها ۱۰۰زرع باشد به اندازه ۵۰ زرع ) و دست آخر با ضرب کردن تعداد طناب انداخته شده در نصف طول طناب ها مسیر را بدست می آوردند . ( شکل شماره ۱۸)
این کار به این دلیل بود که مسیرو جهتی که می خواستند اندازه بگیرند حفظ شود اگر بنا بود هر طناب را در انتهای طناب بعدی قرار دهند با هر بار انحراف کوچکی که حاصل می شد باعث می شد به مرور از مسیر منحرف شوند
در زمان های گذشته که قطب نما نبود تنها راه اندازه گیری دقیق که منجر به حفظ مسیر می شد همین بود یعنی ابتدا مسیر را بدقت تعیین می کردند ( با استفاده از روش های جهت یابی به کمک خورشید و ستارگان ) و بعد به این ترتیب فاصله های طولانی (شهرها و…) را اندازه می گرفتند .
شکل شماره ۱۸ – طناب های گره دار
۸- اندازه گیری فاصله و سرعت در دریا
در روی دریا همانند روی زمین نمی توان با چرخ حرکت کرد و به این وسیله سرعت و در نتیجه فاصله را اندازه گرفت از طرفی نشانه هم نمی توان گذاشت وسط دریا همه جا مانند هم است و آب و موج است و علامت های زمینی وجود ندارد . بنابر این کشتی هائی که از قدیم روی دریا حرکت می کردند باید یک راهی برای اندازه گیری سرعت خود پیدا می کردند .
۱) اندازه گیری سرعت در قدیم و تاریخچه مایل و گره دریائی
دریانوردان قدیم کنده ای را که به طناب بلند و درازی بسته شده بود روی آب رها می کردند طناب از موادی کمی سنگین تر از آب درست شده بود که در حالت عادی زیر آب قرار داشت وقتی کشتی حرکت می کرد قسمتی از طناب از آب بیرون می آمد و هرچه سرعت حرکت کشتی زیادتر می شد قسمت بیشتری از طناب از زیر آب بیرون می آمد . روی طناب گره هائی بسته شده بود که هرچه سرعت حرکت کشتی بیشتر می شد تعداد بیشتری گره از زیر آب خارج می شد و مسئول این کار با شمردن تعداد گره ها سرعت کشتی را تعیین می کرد . مثلا اگر ۱۰ گره خارج می شد می گفتند سرعت حرکت کشتی ۱۰ گره می باشد .
برای نخستین بار ایرانی های باستان از این روش استفاده می کردند طناب مورد استفاده از الیاف شاهدانه بود و فاصله گره ها ۶ زرع (تقریبا ۶ متر) و طول طناب ۶۰ متر بود . بنابر این هر طناب ۱۰ گره داشت .
به تدریج که این کار عمومی شد برای یکسان سازی سرعت حرکت کشتی ها ,نوع طناب و کنده و فاصله گره ها و… همه تقریبا یکسان شد.و سرعت حرکت کشتی ها هم بر حسب گره , که آن را گره دریائی می خواندند تعیین شد که امروزه نیز سرعت حرکت کشتی ها را با گره دریائی تعیین می کنند .
شکل شماره ۱۹ -گره زدن به طناب برای تعیین سرعت حرکت کشتی
با شمردن تعداد گره ها معلوم می شود سرعت حرکت این کشتی هفت گره می باشد
یکصد سال بعد از سفر کریستف کلمب که دریانوردان بزرگ برای کشف و تصرف نقاط مختلف ناوگان های مختلفی به دریا انداحتند . موضوع مهم برای آنها تعیین مختصات و موقعیتی بود که هر لحظه در آن قرار داشتند(طول و عرض جغرافیائی) و برای این که همزمان با حرکت کشتی بتوانند حداقل به صورت تقریبی موقعیت خود را تعیین کنند نوع طناب و فاصله گره ها ( فاصله گره ها که قبلا ۶ متر بود به ۲ متر کاهش دادند )و … به گونه ای تعیین کردند که هر گره دریائی برابر سرعتی می شد که کشتی در هرساعت به اندازه یک دقیقه قوسی روی زمین جابجا شود .
اگر طول کمانی از دایره عظیمه کره زمین را که دقیقه قوسی است بخواهیم حساب کنیم داریم ( باتوجه به این که یک درجه ۶۰ دقیقه می شود ) :
۲۱۶۰۰= ۶۰×۳۶۰ یعنی یک دقیقه قوسی معادل ۲۱۶۰۰/۱ محیط زمین است اگر محیط زمین را ۴۰۰۰۰ کیلومتر در نظر بگیریم ۱٫۸۵۱۸۵ ۲۱۶۰۰= ÷ ۴۰۰۰۰ و یا به طورتقریب ۱٫۸۵۲کیلومتر یا ۱۸۵۲متر
این مقدار مسافت را (۱۸۵۲متر) مایل دریائی نامیدند . و گره دریائی (که واحد سرعت است)برابر سرعت حرکت وسیله ای است که در هر ساعت ۱۸۵۲ متر را طی می کند . بنابر این وقتی می گوئیم سرعت حرکت یک کشتی ۲۰ گره دریائی است یعنی : ۲۰*۱٫۸۵۲=۳۷٫۰۴ Km/h یعنی سرعت حرکت این کشتی تقریبا ۳۷ کیلومتر در ساعت است .
بخاطر مزیت های استفاده از واحد گره دریائی برای سرعت حرکت کشتی ها همچنان گره دریائی به عنوان واحد سرعت و مایل دریائی به عنوان واحد طول در کشتیرانی استفاده می شود .
نکته ۱ : گره دریائی واحد سرعت است و مایل دریائی واحد طول(برابر طول کمانی از زمین که اندازه کمان یک دقیقه قوسی باشد ) و هر گره دریائی برابر یک مایل دریائی در ساعت می باشد .
نکته ۲ : مایل دریائی را نباید با مایل خشکی اشتباه کرد مایل خشکی واحد طول در سیستم انگلیسی و تقریبا برابر ۱۶۰۹ متر می باشد . بنابر این مایل دریائی ۱۸۵۲متر و مایل خشکی ۱۶۰۹می باشد .
۲) اندازه گیری سرعت حرکت کشتی ها امروزه
در بسیاری از کشتی ها امروزه نیز از کنده و گره برای نشان دادن مقدار سرعت کشتی ها مورد استفاده قرار می گیرد. اما کنده های امروزی به شکل میله های فلزی ویژه ای با تیغه های یا پره های پهن در اطرافشان ساخته می شوند. همزمان با جلو رفتن کشتی در آب، میله ی فلزی مزبور می چرخد و طناب را پیوسته به دور خود می پیچد. سپس طناب پیچیده شده را به کشتی می برند و سرعت واقعی کشتی را از روی آن محاسبه می کنند.
۳) سرعت سنج مدرن کشتی ها
ناوبری صحیح شناور علاوه بر نیاز به سنجش عمق به سنجش دقیق سرعت نیز نیازدارد. وسیله‌ای که از آن برای سنجش سرعت استفاده می‌شود سرعت‌سنج یا Speed log نام دارد. جهت دستیابی به اندازه متغییر سرعت سه روش مهم وجود دارند ( شکل شماره ۲۰ )
الف) سنجش سرعت به کمک بررسی تغییرات فشار آب
ب) سنجش سرعت به کمک اثر القا مغناطیسی
ج) سنجش سرعت به کمک اثر داپلر
شکل شماره ۲۰ -سرعت سنج های مدرن کشتی
۸- اندازه گیری فاصله و سرعت در هواپیما
در زمان های قدیم که وسائل نقلیه پرنده موجود نبود اندازه گیری سرعت و مسافت پیموده شده در هوا بی معنی بود ولی با ورود وسائل نقلیه پروازی در ابتدای قرن بیستم مسئله اندازه گیری سرعت در هوا هم مطرح شد . علاوه بر سرعت مسئله ارتفاع هم در هواپیما مهم می باشد .
۱) انواع سرعت در هواپیما
وقتی هواپیما با سرعت بالا در هواپیما حرکت می کند بیشترین تاثیر را از جریانات هوا (سرعت و جهت باد و اوضاع جوی) می گیرد بنابر این یکی از مسائلی که برای خلبان مهم است سرعت هواپیما نسبت به هوا می باشد . بنابر این در هواپیمائی دو نوع سرعت داریم
۲-۱)سرعت زمینی (سرعت نسبت به زمینROUND SPEED) : همانند وسائل نقلیه زمینی و دریائی سرعت جابجائی هواپیما را نسبت به زمین سرعت زمینی می گویند. این همان سرعتی است که در اطلاعات پرواز و به مسافران اعلام می شود .
۲-۲) سرعت هوايی (سرعت نسبت به هوا AIR SPEED ) : سرعت هواپیما نسبت به هوای اطراف را سرعت هوائی می نامند این سرعت در جهت طولی هواپیما می باشد و نشان می دهد که هواپیما نسبت به هوا چقدر سرعت دارد . مثلا اگر سرعت هواپیما نسبت به زمین ۷۰۰ کیلومتر در ساعت باشد و باد از روبرو با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت بوزد سرعت هواپیما نسبت به هوا جمع این دو سرعت یعنی ۹۰۰= ۷۰۰+۲۰۰ ( ۹۰۰ کیلومتر درساعت )می باشد در حالی که اگر باد از پشت بوزد سرعت هواپیما نسبت به هوا ۵۰۰=۲۰۰-۷۰۰ ۰ ۵۰۰ کیلومتر درساعت ) می شود .
۲-۳) سرعت دستگاه (INDICATED AIR SPEED ) : سرعتی است که دستگاه سرعت سنج هواپیما نشان می دهد .
۲-۴) واحدهای سرعت در هواپیما ( در هواپیمائی از این سرعت ها هم استفاده می شود ) :
۲-۴-۱)کیلو نات Knot که برابر است به ۸۵۲/۱ کیلومتر در ساعت که هم اندازه گره دریائی می باشد .
۲-۴-۲) ماخ( Mach) سرعت هواپیما نسبت به سرعت صوت می باشد که برابر ۱۲۲۴کیلومتر در ساعت می باشد
۲) رابطه بین جریان هوا و سرعت
اندازه گیری سرعت در وسائل نقلیه زمینی کار ساده ای است همانطور که گفته شد از همان زمان باستان هم مکانیسم های مختلفی بوده تا سرعت وسائل نقلیه زمینی را اندازه گیری کند . در خودروها هم با تبدیل چرخش چرخ دنده ها و دور لاستیک براحتی می توان سرعت و مسیر پیموده شده را حساب کرد .
ولی در هوا ابزار چرخنده ای وجود ندارد که روی زمین بچرخد و سرعت را محاسبه کند . در عوض در هواپیما می توان سرعت را نسبت به هوا اندازه گیری کرد . حتی اگر جریان هوا ثابت باشد. هر جسم متحرکی (چه در زمین حرکت کند چه در دریا و چه در هوا ) بنابر این می توان مکانیسم هائی را ساخت که بر اساس آن سرعت وسیله نقلیه را نسبت به هوا اندازه گیری کرد ( در وسائل نقلیه زمینی بسیار راحت تر است که از حرکت چرخ ها سرعت را اندازه گیری کرد )
۳) اندازه گیری سرعت زمینی
در سیستم های ناوبری هوائی انواع روش های مختلفی برای اندازه گیری سرعت زمینی وجود دارد یکی از این روش ها استفاده از رادار و ارسال و دریافت سیگنال های رادیوئی به سطح زمین است با این روش علاوه بر سرعت زمینی ارتفاع از سطح زمین هم اندازه گیری می شود .
دیگر استفاده از سامانه های ناوبری زمینی و ماهواره ای می باشد که نه تنها سرعت و ارتفاع و مسافت پیموده شده ,بلکه مختصات هواپیما را هم اعلام می کند و نه تنها خلبان بلکه مسئولین حاظر در برج مراقبت و ایستگاه های زمینی کنترل هواپیما هم در جریان این جزئیات قرار می گیرند . امروزه حتی هدایت هواپیماها هم به کمک این سامانه ها (خلبان اتوماتیک ) انجام می شود و خلبان بیشتر مسئولیت کنترل دستگاه ها و در صورت مشکل پیداکردن سیستم ناوبری و یا در مواقع بحرانی هدایت هواپیما را شخصا دردست می گیرد .
۴) اندازه گیری سرعت هوائی
سرعت هوائی هواپیما علاوه بر دستگاه های مکانیکی و اتوماتیک توسط سامانه های ناوبری هم انجام می شود ولی یکی از قدیمی ترین و پر کاربرد ترین وسائل اندازه گیری سرعت هوائی دستگاهی است که بر اساس اختلاف فشار هوای استاتیک ( فشار درحالتی که سرعت هواپیما نسبت به هوا صفر باشد ) و هوای دینامیک (فشار در حالتی که هواپیما نسبت به هوا درحرکت باشد ) کار می کند.( شکل شماره ۱۴ )
شکل شماره ۲۱ -دستگاه سنجش سرعت هوائی هواپیمابر اساس اختلاف فشاردینامیک و استاتیک
هوای در حال حرکت از طریق لوله پیتوت به داخل محفظه ای می رود که داخل آن هوا با فشار استاتیک وجود دارد
اختلاف فشار هوا در دو طرف دریچه دیافراگم باعث حرکت دریچه دیافراگم شده و حرکت
دریچه باعث حرکت ابزارهای موجودروی دریچه و در نهایت حرکت عقربه سرعت سنج می شود
۵) اندازه گیری ارتفاع و واحد های سرعت در هواپیما
در هواپیمائی علاوه بر سرعت و مسیر ارتفاع از سطح دریا هم مهم می باشد که البته دو نوع ارتفاع داریم
۵-۱) ارتفاع از سطح دریا : که هم از طریق دستگاه های ارتفاع سنج معمولی ( که بر اساس کاهش فشار هوا بر اساس ارتفاع کار می کند ) و هم با استفاده از طریق سیستم ناوبری و دجیتالی قابل اندازه گیری می باشد .
۵-۲) ارتفاع از سطح زمین : ارتفاعی که دستگاه ارتفاع سنج بر اساس فشار هوا نشان می دهد ارتفاع از سطح دریا می باشد برای خلبان مهم است بداند ارتفاع از سطح زمین چقدر است که آن هم توسط سیگنال های راداری که به سطح زمین فرستاده می شود و یا سیستم ناوبری تعیین می شود .
برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید
برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا را کلیک کنید .
عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا , در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی
برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید
۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشتر همراهی کنید . مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند .
۴) هرگونه بهره برداری : کپی تمام و یا قسمتی از مطالب این سایت بدون ارجاع منبع آن ممنوع می باشد .
۵) تکثیر فایل های Pdf با ذکر منبع آزاد ولی فروش آن تحت هر عنوان و با ذکر منبع هم ممنوع می باشد .
