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¿Distancia de los objetos parcialmente visibles sobre el horizonte?

Quiero resolver Distancia entre dos puntos sobre el horizonte para los objetos que son parcialmente visibles en lugar de solo? ¿Son correctos mi lógica y los cálculos que se hacen a continuación?

Si saco el brazo (75cm) y la parte superior $x$ metros de una torre de 1.000 metros parece de 3 cm de altura, ¿a qué distancia está?

En un plano, o aproximadamente en distancias cortas, puedo utilizar triángulos similares:

$$\frac{3cm}{75cm} = \frac{1000m}{x}$$

Dónde $x = 25km$ es la distancia a mi torre cuando es completamente visible.

Y la distancia a mi torre, dada mi altura, cuando apenas es visible viene dada por:

$$x = 3.57*(\sqrt{1.78}+\sqrt{1000}) = 117km$$

Así que probé a combinar los dos, y sustituir la altura de 1000m por 1000-x, donde x es la cantidad visible.

$$\frac{3}{75} = \frac{x}{3.57*(\sqrt{1.78}+\sqrt{1000-x})}$$

Lo que da $x = 0.00433294km = 4.33m$ .

Pero hay algo que no me parece bien.

Aquí hay una enlace a mis cálculos en Wolfram Alpha. Si invierto la ecuación:

$$\frac{y}{75} = \frac{200}{3.57*(\sqrt{1.78}+\sqrt{1000-200})}$$

Lo que es preguntar, qué altura tiene, cuando sólo puedo ver los 200 metros superiores. La respuesta que se escupe es ~19 m, lo que parece excesivamente alto dado que $3.57*(\sqrt{1.78}+\sqrt{1000-200})$ está a unos 100 km de distancia?

Para ayudar a entender el escenario, he modificado el diagrama de la pregunta enlazada:

diagram of observer, earth and object visible over the horizon. Constructions lines extend from the observer, tangent to the earth that intersect a point some distance from the top of the observed object. A line also extends observer to the top of the object

¿He calculado bien esto?

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jwimberley Puntos 111

Tu razonamiento es sólido, pero estás sufriendo por no llevar un seguimiento cuidadoso de las unidades. Tomando tu ecuación final de verificación cruzada para la cantidad $y$ que es una buena idea para una comprobación cruzada: en el lado izquierdo $y$ y el denominador 75 están en centímetros, mientras que en el lado derecho el numerador está en metros mientras que el denominador está en kilómetros. Si calculas con más cuidado, verás que $y \approx 0.142 cm$ : $$ \frac{y}{75cm} = \frac{200m}{3.57 km \times \sqrt{(1000m-200m)/1m}} $$

Para tu problema original, trabaja para reescribir la ecuación con unidades de la misma manera, y obtendrás una respuesta mucho más razonable.

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