برای انجام محاسبات در نجوم و مهندسی و … احتیاج به اندازه گیری زاویه ها و فاصله ها می باشد . این در حالی است که بسیاری ازفاصله ها را دسترسی مستقیم نداریم درحالی که زاویه ها را خیلی راحت می توان با ابزارهای اندازه گیری زاویه حساب کرد .
زاویه ها را می توان در روی زمین به زاویه های افقی و عمودی و یا مایل تقسیم بندی کرد . در جغرافیا و نقشه برداری زاویه های افقی را به نام زاویه های سَمْت یا آزیموت (به انگلیسی: Azimuth) می شناسند (درنجوم هم سمت،زاویهٔ جدایی پای عمود جرم سماوی بر افق نسبت به شمال جغرافیائی می باشد) و نسبت به شمال اندازه گیری می شود و جهت چرخش آن در جهت عقربه های ساعت می باشد و بر اساس این که نسبت که کدام شمال محاسبه می شود بر همان اساس نامگذاری می شود. مانند آزیموت جغرافیائی , آزیموت مغناطیسی
همچنین در علوم نظامی به نام گرا نیز می شناسند بنابراین “ سمت, “ آزیموت و گرا تقریبا با کمی تفاوت به یک معنی به کار می رود .
۱- انواع شمال
وقتی که در مورد شمال صحبت می کنیم عامه شمال را فقط شمال جغرافیائی می شناسند در حالی که باید بدانیم در حقیقت سه نوع شمال وجود دارد . ( شکل شماره ۱ )
۱) شمال جغرافیائی(همینطور جنوب) : که به قطب شمال جغرافیائی ختم می شود این را شمال جغرافیائی یا شمال حقیقی می گویند که منظور عامه از شمال همیشه همان شمال است .
جهت شمال جغرافیائی در هر نقطه از نیمکره شمالی تقریبا متوجه ستاره قطبی است . بنابر این جهتی را که رو به ستاره قطبی باشد شمال جغرافیائی نام دارد .
۲) شمال مغناطیسی : از چرخش زمین به دور خود یک نیروی جاذبه مغناطیسی به وجود می آید که در قطب شمال متمرکز می شود و نوک عقربه قطب نما را به طرف خود جذب می کند. به عبارتی امتدادی را که عقربه قطب نما نشان می دهد شمال مغناطیسی نام دارد و با علامت N ( مخفف North به معنی شمال است )
۳) شمال شبکه : امتداد خطوط عمودی روی نقشه را در جهت بالا شمال شبکه می گویند و با علامت GN مشخص می گردد Grid North
باید توجه داشته باشیم که قطب شمال مغناطیسی حدود چند درجه با شمال حقیقی اختلاف دارد، که چنانچه از نقشه استفاده می کنیم باید مقدار اختلاف آن را در نقشه تاثیر دهیم. معمولا این اختلاف را در نقشه های دقیق مشخص کرده اند.
شکل شماره ۱ – انواع شمال و زاویه بین آنها
۲- تئودولیت
امروزه دستگاه های پیشرفته ومدرن وگران قیمتی برای اندازه گیری زاویه ها (زاویه های افقی و عمودی و…) وجود دارد یکی از این دستگاه ها تئودولیت است .
دوربین تئودولیت (نام‌های دیگر: دوربین مهندسی، دوربین زاویه‌سنج طول‌یاب) یکی از انواع این دوربین ها و یکی از ابزارهای مهندسی است که برای اندازه‌گیری زاویه‌های افقی و عمودی در شبکه‌های مثلث بندی‌شده به کار می‌رود که دارای دو نوع دیجیتال (توتال استیشن) و اپتیکی می‌باشد که تجربه نشان می‌دهد دوربین اپتیکی دارای دقت بیشتری است. دوربین تئودولیت دارای کاربردهای فراوان در رشته‌های مهندسی نقشه برداری ، مهندسی عمران و مهندسی معماری است. از آنجائی که این دوربین مخصوص کارهای مهندسی ( مهندسی عمران و نقشه برداری ) است و کارکرد و مشخصات آن به بحث ما مربوط نمی باشد فقط به طور خیلی خلاصه کارکرد آن را شرح می دهیم
۱)برای استفاده از این دوربین باید آن را روی سه پایه مخصوص قرار داد و توسط ابزارهای مخصوص تراز کرد
سه پایه امکانات کاملی جهت چرخش های افقی و عمودی همچنین تراز و قطب نما دارد .
۲) در مرحله بعد دوربین را به سمت نقطه اول قراول می رویم (در دامنه دید آن قرار می دهیم)
۳)دوربین امکانات کافی برای قراول رفتن دقیق (بزرگنمائی و خطوط شبکه روی دوربین و …)روی یک نقطه دارد.
۴) در این حالت سمت و ارتفاع نقطه اول مشخص می شود در نوع دجیتال روی صفحه نمایش داده می شود .
۵) حال نقطه دوم را به همین ترتیب تعیین می کنیم
۶) در صورتی که بخواهیم فاصله زاویه ای سمت دو نقطه (اختلاف سمت) را بدست آوریم کافی است سمت دو نقطه را کم کنیم.(در نوع دجیتالی آن به صورت اتوماتیک محاسبه می کند – همچنین زاویه دقیق بین دو نقطه را صرف نظر از این که افقی و یا قائم باشد به طور مستقیم حساب می کند )
۷)با استفاده از انواع پیشرفته تئودولیت می توان زاویه ها را با دقتی کمتر از یک ثانیه( ۱/۳۶۰۰درجه ) بدست آورد همچنین در بعضی از انواع تئودولیت می توان فاصله ها را تا حدودی با استفاده از لیزر حساب کرد
شکل شماره ۲ – تئودولیت اپتیکی —– شکل شماره ۳- تئودولیت دجیتال
۳– قطب نمای نقشه برداری
قطب نمای نقشه برداری نوع خاصی از قطب نما است که دارای صفحه های چرخان و شاخص هائی روی آن می باشد ( مگسک و تار ) که می توان سمت یا گرای نقاط مختلف را به کمک آن حساب کرد . همچنین چون برای نظامیان نیز کاربرد گسترده ای دارد از این رو به قطب نمای نظامی نیز معروف است .
۱) برای استفاده از این قطب نما هم باید ابتدا به کمک ابزارهای روی آن قطب نما را تراز کرد و عقربه شاخص شمال را روی صفر قرار داد. اگر سه پایه مخصوص موجود باشد روی سه پایه استوار کرده و بعد از تراز کردن آن عقربه را قفل کرده و بعد با چرخاندن آن عقربه را روی صفر صفحه مدرج قرار می دهیم .
در صورتی که سه پایه هم موجود نباشد روی یک سطح صاف کمی بالاتر از سطح زمین قرار داده و تراز می کنیم و اگر هم بخواهیم با دست نگه داریم به صورت دراز کش روی دو ارنج تکیه زده و کف دست قرار می دهیم و سعی می کنیم حتی الامکان تراز باشد .
۲) در مرحله بعد مگسک و تار ( یکی به صورت شکاف و دیگری به صورت یک خط نازک یا تار می باشد ) را بر هم منطبق کرده و می چرخانیم ( صفحه چرخنده جداگانه ای دارد ) تا مگسک و تار و شئی اول در یک امتداد قرار گیرند و زاویه سمت شی را می خوانیم و یادداشت می کنیم .
۳) در مورد شی دوم هم به همین ترتیب رفتار می کنیم و زاویه سمت آن را هم می خوانیم .
۴) زاویه ها را از هم کم کرده تا اختلاف زاویه سمت بدست آید .
بدیهی است که با این وسیله نمی توان زاویه های قائم و مایل را بدست آورد و تنها می توان زاویه های سمت را محاسبه کرد همچنین بهیچ عنوان نباید انتظار داشت تا دقتی را که یک تئودولیت دارد با این وسیله حساب کرد .
در نواع پیشرفته تر آن یک دوربین هم روی قطب نما سوار شده تا دقت کار در محاسبه بالاتر برود .
شکل های شماره ۴ تا ۶ – انواع قطب نماهای نقشه برداری
۴– روش های ساده برای اندازه گیری زاویه افقی بین دو شی
در این روش می خواهیم زاویه بین دو شی را بدون هیچ وسیله ای تنها به کمک چهار تکه چوب , دو قطعه طناب یک کاغذ سفید , یک نقاله و یک مداد و خودکار اندازه بگیریم ( شکل شماره ۷ )
۱) مکانی را برای خودمان مشخص می کنیم آن نقطه را C می نامیم .
۲) دو تکه چوب طوری انتخاب می کنیم و در زمین می کوبیم که وقتی از نقطه C نگاه می کنیم نوک چوب ها و جسم اول ( نقطه A ) بر یک امتداد قرار گیرند .
۳) همین کار را برای نقطه B هم انجام می دهیم .
۴) طنابی را به چوب هائی که در امتداد هم نقطه A را قراول گرفته است وصل کرده و ادامه می دهیم
۵) همین کار را در مورد چوب هائی که نقطه B را قراول گرفته انجام می دهیم .
۶) طناب ها در نقطه C که مکان قرار گیری ما بوده به هم می رسند .
۷) در نقطه Cیک کاغذ سفید گذاشته و روی طناب ها را خط می کشیم تا زاویه بین دو طناب مشخص شود .
۸) با نقاله زاویه را اندازه می گیریم (به همین راحتی )
بدیهی است که در این حالت نسبت به وقتی با ابزارهای پیشرفته زاویه را اندازه می گیریم دقت خیلی کمتری بدست می آید ولی برای موارد ضروری و آزمایشی خوب است. اگر کار را با دقت کافی انجام دهیم نتایج خوبی می گیریم .
برای این که نوک چوب ها در یک راستا قرار گیرد باید اندازه چوب ها و فاصله آنها را به گونه ای تنظیم کنیم تا نوک چوب ها و اشیا در یک راستا قرار گیرند . بدیهی است که راستای طناب ها ( پایه های چوب ها ) هم در راستای اشیاء قرار می گیرند )
شکل شماره ۷ – اندازه گیری زاویه های افقی با کمترین امکانات
۵– اندازه گیری زاویه های عمودی
برای اندازه گرفتن زاویه عمودی (ارتفاع اجرام سماوی و …) هم می توان از وسائل پیشرفته ای همچون دوربین تئودولیت استفاده کرد و هم می توان با روش های ساده این زاویه ها را اندازه گرفت . در اینجا این روش ها را ذکر می کنیم :
۱) ساخت وسائل دست ساز :
در شکل شماره ۸ یک وسیله ساده را می بینید که تنها از یک نقاله و یک وزنه و لوله نی ساخته شده با استفاده از این وسیله می توان ارتفاع (زاویه ای که با سطح افق می سازد )هر شی را اندازه گرفت .
شکل شماره ۸ – یک وسیله ساده برای اندازه گیری ارتفاع
شکل شماره ۹ – اندازه گیری ارتفاع ستاره با وسیله دست ساز مشابه
دراین روش ازداخل نی به شی مورد نظر نگاه کرده و بعلت کج شدن نقاله وزنه که همیشه عمود می ایستد. نخ وزنه زاویه ارتفاع را نشان می دهد .
۲ ) اندازه گیری ارتفاع با دو چوب و طناب :
همانند شکل شماره ۷ می توان توسط یک تکه طناب و دو تکه چوب ارتفاع را اندازه گرفت .
در شکل شماره ۹ می خواهیم ارتفاع ستاره ای را که در نقطهO قرار دارد بدست بیاوریم .
دو تکه چوب را چنان قرار می دهیم که ستاره در امتداد دو چوب(طول دو چوب باید متفاوت باشد ) دیده شود .
از سر دو چوب ریسمانی را وصل کرده و امتداد داده تا در نقطه C به زمین برسد .
در شکل شماره ۱۰ طول d و بلندی چوب بزرگتر h را اندازه گرفته و داریم : tan(∝) = h/d
بنابر این خیلی راحت می توانیم زاویه ∝ را بدست آوریم .
نکته مهم این است که هرچه طول چوب بلند تر باشد ∝ دقیق تر بدست می آید .
می توانیم به جای دو تکه چوب ستاره را در نوک یک ساختمان بلند دیده و بعد فاصله تا ساختمان و بلندی ساختمان را اندازه بگیریم . وجود دو تکه چوب برای دقت بیشتر است .
شکل شماره ۱۰ -اندازه گیری ارتفاع ستاره به کمک دو چوب و طناب
۳ ) اندازه گیری ارتفاع خورشید :
اندازه گیری ارتفاع خورشید بسیار ساده تر است کافی است تکه چوبی در زمین فرو کرده و بلندی چوب و طول سایه را چوب را اندازه بگیریم . و مانند قسمت قبل ارتفاع خورشید را به روش تانژانت گیری بدست آوریم .
برای دقت بیشتر می توانیم طول سایه یک ساختمان بلند و همچنین ارتفاع خود ساختمان را اندازه گرفته و تانژانت گیری را انجام دهیم . (در مورد ماه هم اگر ماه بدر باشد و به اندازه کافی سایه داشته باشد می توان به این روش بدست آورد )
tan(∝) = h/d
نکته ۱ : برای رصد خورشید هرگز مستقیم به خورشید نگاه نکنید زیرا موجب کوری و اختلالات غیرقابل بازگشت دربینائی می شود. اگر احتیاج باشدمی توانید برای رصد خورشید از وسائل مخصوص استفاده کنید .
نکته ۲ : مقدار (∝)tan ثابت بوده و فقط به ارتفاع خورشید بستگی دارد بنابر این در صورتی که بخواهیم بلندی ساختمان را به صورت غیر مستقیم اندازه بگیریم می توانیم با اندازه گیری طول و بلندی یک چوب مقدار (∝)tan را بدست آورده و با اندازه گیری طول سایه ساختمان “d” ارتفاع ( بلندی ) ساختمان “h” را حساب کنیم . ( می توانیم بجای چوب , طول سایه و قد خودمان را اندازه بگیریم )
شکل شماره ۱۱ – اندازه گیری ارتفاع خورشید به کمک سایه ساختمان
۶– اصطرلاب و روش استفاده از آن
در زمان های قدیم که دوربین های نقشه برداری و زاویه یاب نبود منجمان حرفه ای برای اندازه گیری زاویه ها و ارتفاع اجرام سماوی از وسیله ای به نام اصطرلاب استفاده می کردند . با این وسیله نه تنها ارتفاع و سمت اجرام سماوی را اندازه گیری می کردند بلکه به کمک نقشه هائی که در روی آن وجود داشت(نقشه های آسمان ) و همچنین ابزارهائی که در انواع پیشرفته تر آن وجود داشت ستارگان و سیارات را پیدا کرده و رصد می کردند .
بنابر این اصطرلاب به پیشرفته ترین وسیله یک منجم بدل شد و آموزش و طرز کار با اصطرلاب از مهمترین آموزش های منجمان جوان بود . بقدری این وسیله مهم بود که ایرانیان آن را با جام جهان نما که طبق داستان های اساطیری جمشید به کمک آن هر چیزی را می دید مقایسه کرده اند .
اصطرلاب انواع بسیار گوناگون و مختلفی داشته مانند : وکالتام ، توماری ، هلالی ، چلیپایی ، ذورقی ، قوسی ، جامعه جنوبی ، رصدی ، شمالی ، کروی ، مسطح خطی و… ثلثی و صلیبی )
کاربردهای آن نیز بسیار وسیع بود و در کل ۳۰۰ کاربرد برای آن در نظر گرفته اند که فقط تعدادی از آنها از این قرار است : سنجش ارتفاع، سمت، بعد و میل خورشید و ستارگان , تعیین وقت در ساعات روز و شب، قبله و زمان طلوع و غروب آفتاب , نمایش آسمان در لحظه دلخواه , محاسبه زمان طلوع و غروب اجرام آسمانی در زمان دلخواه , اندازی گیری فواصل و ارتفاعات با روشهای هندسی و مثلثاتی , محاسبه مکان اجرام آسمانی در آسمان , تعیین زمان از طریق مشاهده اجرام آسمانی و…. تعیین طول روز و طول شب
از اصطرلاب نه تنها منجمان بلکه جغرافیدانان و مهندسان هم برای اندازه گیری زاویه ها استفاده گسترده ای می کردند ( اهمیت آن همانند دوربین تئودولیت امروز بود ) همچنین جزء جدائی ناپذیر رمالان نیز بود .
امروزه به کمک دوربین های زاویه یاب و فاصله یاب و ابزارهای پیشرفته دیگر از اصطرلاب استفاده نمی شود ولی هنوز هم در بسیاری از کلاس ها و دوره های نجومی به منظورهای آزمایشی و تحقیقاتی به دانشجویان آموزش داده شده و به کار برده می شود .
در مورد تاریخچه و طرز به کار بردن آن مقاله مفصلی در آینده تقدیم می شود .
شکل های شماره ۱۲ تا ۱۴ – انواع اصطرلاب
۶– روش های تقریبی اندازه گیری زاویه با استفاده از قسمت های مختلف دست
یکی از راه های اندازه گیری تقریبی استفاده از اجزاء مختلف دست است روش کار به این صورت است که دست خود را کاملا کشیده و جلو صورت خود نگه می داریم و مطابق شکل شماره ۱۵ می توانیم زاویه های مختلف را اندازه گیری کنیم .
شکل شماره ۱۵- اندازه گیری زوایا به کمک انگشتان دست
این اندازه ها تقریبی بوده و به سن و جنسیت و هیکل طرف هم بستگی دارد از طرفی هر چه شخص کوچکتر باشد انگشتان او هم ظریفتر است از طرفی چون دست او کوچکتر است به حالت کشبده فاصله کمتری با صورت او داشته و بدین طریق تا حدودی کوچکی انگشتان و دستانش جبران می شود .
از این روش بیشتر برای تعیین ستارگان در آسمان شب استفاده 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 .
