كيف يمكن قياس إرتفاع شجرة أو مبنى بأدوات بسيطة

 من بين أنجع الطرق التعليمية للرياضيات أو العلوم بصفة عامة هي تبيان فوائد و استعمالات المعلومات المكتسبة على أرض الواقع بأمثلة عملية، في هذا المقال سنستعرض بعض الطرق التجريبية لكيفية قياس طول جسم مرتفع مثل شجرة أو بناء ضخم بطرق بسيطة تعتمد على تطبيق بعض المفاهيم الهندسية البسيطة في حساب المثلثات.

قياس طول الشجرة باستعمال مسطرة ليس حلا

 1- قياس طول الشجرة باستعمال قطعة ورق:

في هذه الطريقة لست بحاجة لأية حسابات كل ما تحتاج إليه هو قطعة ورق و إتباع الخطوات التالية:

1- خذ قطعة ورق مربعة وإثنها على إثنين لتشكل لنا مثلث مشكل من زاوية قائمة و زاويتين ب 45 درجة لكل منهما
2- أمسك المثلث بإحدى يديك و ضع إحدى رؤوس المثلث (ذو الزاوية 45) قرب عينك و أغلق العين الأخرى حيث يكون الرأس الآخر ذو الزاوية 45 متجها للأعلى بإتجاه قمة الشجرة، حاول أن تبقي الضلع السفلي للمثلث أفقيا قدر الإمكان.
3- إبتدأ بالتراجع أو التقدم حتى ترى قمة الشجرة متطابقة مع رأس المثلث عندئذ توقف و أرسم خطا برجلك على الأرض.
4- المرحلة الأخيرة و هي قياس طول الشجرة عن طريق تطبيق نظرية تشابه المثلثات :

طول الشجرة = المسافة بين الشجرة و العلامة الأرضية + طول الشخص من الأرض إلى العين

2- قياس طول الشجرة عن طريق الظل:

كل ماتحتاج إليه هو يوم مشمس، شريط قياس و عود خشبي ثم إتبع الخطوات التالية:

1- إختر عودا خشبيا مستقيما، كلما كان العود أطول كلما كان القياس أدق
2- إغرس العود في الأرض ثم قس إرتفاع العود من الأرض إلى قمة العود، و قس طول ظل العود
3- قس طول ظل الشجرة، و أضف إليه نصف قطر جذع الشجرة، مع التنبيه إلى أن الأرضية يجب أن تكون مستوية و ليست مائلة كما أن قياس ظل العود و ظل الشجرة يجب أن يكونا في وقتين متقاربين جدا.
4- قياس إرتفاع الشجرة عن طريق الإستقطاب أو الطريقة الثلاثية و هو يساوي

إرتفاع الشجرة = طول ظل الشجرة × إرتفاع العود ÷ طول ظل العود

3- قياس طول الشجرة عن طريق المنقال:

يمكن صناعة جهاز بسيط لقياس زاوية رؤية الأشياء عن طريق مسطرة قياس الزوايا أو المنقال (أو المنقلة) نربط في مركزها خيطا مربوطا بثقل صغير يعمل كشاقول مكان (لاحظ الصورة)، هذه الطريقة هي الأكثر دقة بين الطرق الثلاث.

جهاز بسيط لقياس زاوية الرؤية

1- نقف في مقابل الشجرة على مسافة من 1 إلى 1.5 طول الشجرة بالتقريب حتى تكون النتيجة أدق.
2- نقيس المسافة بين مكان وقوفنا و الشجرة
3- نضع قاعد المنقال الأولى عند العين ونحرك المنقال إلى غاية تطابق قاعدة المنقال الثانية مع قمة الشجرة.
4- نقيس الزاوية بين قاعدة المنقال و خيط الشاقول و هي نفسها الزاوية بين محور الشجرة العمودي و المحور المار بين قمة الشجرة و عين الرؤية.
4- نحسب إرتفاع الشجرة عن طريق ظل الزاوية و هو يساوي:

إرتفاع الشجرة = (المسافة بين الشخص و الشجرة) ÷ (ظل الزاوية) +( طول الشخص من الأرض إلى مستوى العين)

وبذلك نكون قد تعلمنا كيفية قياس شجرة أو مكان مرتفع بطرق يدوية بسيطة إعتمادا على مفاهيم هندسية أساسية و هو ما يسمح للطلاب بتطبيق ما تعلموه في المدرسة على أرض الواقع.

إن تطبيق المفاهيم الهندسية و الرياضية على أرض الواقع له أثر عظيم على إقبال الطالب على دراسة العلوم بحب، لأنه يرى أثر ما يدرسه على أرض الواقع و هذا ما يدفعه إلى إستكشاف المزيد.

إقرأ أيضا:

كيف يمكن قياس محيط الأرض بأدوات بسيطة