档案轶事:舰炮射击公式

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我害怕数学课的原因之一是,总觉得我学到的东西会变得毫无用处。无论我多么努力,我都无法想象在学校以外的任何情况下,我需要知道如何绘制对数图或求未知角的度数。 如果我早点去 19 世纪早期的直布罗陀驻防地旅行,我可能会有不同的想法。

亚历山大·阿尔科克给《大众科学》投稿,讲述了在测量无法到达的距离时如何运用几何学和三角学,这篇文章刊登在 1854 年 3 月 25 日的期刊上。 阿尔科克解释说,这个方法是他大约 25 年前在直布罗陀的驻防地服役时设计的,那里有几个炮台位于不同的海拔高度。


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以下是指示,引自杂志原文,因为我不相信自己能改述数学公式。 为了澄清,A 是蚀刻图的左下角,B 是火炮的位置,C 是右下角的船,D 是右上角

“设 B 为高地上的火炮位置,其高度 BA 高于海平面,C 为水平面上的船只或其他物体的位置;假设 BD 与 AC 平行。 通过金属瞄准线将火炮对准物体 C,并使用象限仪确定俯角 DBC,这将是内错角 BCA 的度量。 现在在直角三角形 ABC 中,我们已知三个量,可以求出所有其余量。 然后,角 ACB 的正弦与 AB 的比值,等于半径与无法到达的距离 BC 的比值。 因此,我们得到一个通用公式,即火炮高于水平面的高度除以俯角的正弦,在任何情况下都将给出无法到达的物体与火炮之间的距离。”

然后,阿尔科克创建了一个包含不同炮台高度的表格。 利用这些公式,一旦人们计算出火炮位置和高于海平面的高度之间的俯角,他就能让其他人轻松找到到目标的距离。 因此,感谢阿尔科克先生,我被纠正了。 数学可能非常有用……尤其是在涉及到火炮的情况下。

 

关于作者:玛丽·卡梅莱克是自然出版集团的制作助理,目前正在参与《大众科学》的数字档案馆项目,她在该项目中花费了无数个小时来搜寻很久以前的文章和广告。 她于 2010 年毕业于福特汉姆大学,获得英语文学硕士学位,目前居住在纽约市。 她的教育背景是现代主义文学中的性别和战争创伤,但玛丽也对科学、自然和医学的历史和视觉文献有着浓厚的兴趣。

In 1845 大众科学 magazine made its debut on newsstands and has continued to be published ever since. Now, Nature Publishing Group and 大众科学 are working to digitize all past issues of the magazine. Mary Karmelek is in charge of checking over each issue, and in the process she uncovers fascinating, captivating and humorous material buried in the yellowed pages of our past. In this blog she shares the highlights of her discoveries. Additional archival material appears every month in our 50, 100 and 150 Years Ago column.

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