Το 3ο Γυμνάσιο Αλεξανδρούπολης «Δόμνα Βισβίζη» συμμετείχε στη δράση Ερατοσθένης 2019 με τίτλο: «Το Πείραμα του Ερατοσθένη για τον υπολογισμό της ακτίνας της Γης», που διοργάνωσαν τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών και συντόνισε το Ινστιτούτο Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών & Τηλεπισκόπησης του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.
Η 20η Μαρτίου (Εαρινή Ισημερία) χαρακτηρίζεται ως η αρχή της Άνοιξης και ο Ήλιος για πρώτη φορά στο 2019 βρίσκεται στον Ισημερινό το μεσημέρι στο ζενίθ, δηλαδή ακριβώς κατακόρυφα προς τα πάνω.
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η νύχτα και η μέρα να έχουν ίση διάρκεια σε οποιοδήποτε σημείο της γήινης επιφάνειας. Τις μέρες αυτές είναι μια καλή ευκαιρία να επαναλάβουμε το πείραμα του Ερατοσθένη, επειδή γνωρίζουμε τον τόπο που ο Ήλιος ρίχνει τις ακτίνες του κάθετα.
Προκειμένου οι μαθητές να κάνουν την μέτρηση, όπως ο Ερατοσθένης, πρέπει να γνωρίζουν την απόσταση μεταξύ των δυο σημείων πάνω στην επιφάνεια της Γης που βρίσκονται στο ίδιο γεωγραφικό μήκος, δηλαδή στον ίδιο μεσημβρινό, καθώς και τη γωνία που σχηματίζουν με το κέντρο της Γης.
Συνεπώς, η μέτρηση της σκιάς πρέπει να γίνει σε δυο διαφορετικές περιοχές και οι μετρήσεις να γίνουν όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο μέγιστο ύψος για την κάθε πόλη, ώστε η σκιά να έχει το ελάχιστο δυνατό μήκος.
Αρκεί, λοιπόν, τη συγκεκριμένη μέρα και ώρα να βρίσκονται στο προαύλιο του σχολείου για να μετρήσουν τη σκιά ενός αντικειμένου που θα τοποθετήσουν κάθετα στο έδαφος, μιας και στον Ισημερινό οι ακτίνες πέφτουν κάθετα και δε δημιουργούν σκιά.
Το πείραμα του Ερατοσθένη πραγματοποιήθηκε στις 20 Μαρτίου με το τμήμα Β2. Οι μαθητές τοποθετήσανε μία δοκό στην αυλή (ΑΤ) και με ένα αλφάδι προσπάθησαν να είναι κάθετα ως προς το οριζόντιο έδαφος. Στις 12:24μ.μ., όταν ο Ήλιος μεσουρανούσε στην Αλεξανδρούπολη, μέτρησαν τόσο το μήκος της δοκού όσο και το μήκος της σκιάς της (ΣΤ) και προσδιορίσανε μέσω τριγωνομετρικών πινάκων τη γωνία φ (Εικόνα 1).
Η απόσταση του 3ου Γυμνασίου με τον Ισημερινό (ΤΙ) προσδιορίστηκε από το διαδίκτυο και με απλή αναλογία βρήκαν την περίμετρο της Γης και στη συνέχεια την ακτίνα της.
Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα I, με αξιοσημείωτο το πολύ μικρό σφάλμα στη μέτρηση.
Πίνακας I | ||
Ύψος ράβδου (ΑΤ) | 201,7 | cm |
Μήκος σκιάς (ΣΤ) | 173,4 | cm |
0,8597 | ||
Επίκεντρη γωνία φ | 40,685 | μοίρες |
Απόσταση 3ου Γυμνασίου – Ισημερινού (TI) | 4542,6 | km |
Περίμετρος Γης (από πειραματική μέτρηση) | 40195 | km |
Ακτίνα Γης (από πειραματική μέτρηση) | 6397 | km |
Μέση ακτίνα Γης | 6371 | km |
Διαφορά ακτίνας | 0,41% |
*