Как сделать уклономер

Уклономер, называемый также клинометром, - это инструмент, с помощью которого измеряется вертикальный наклон, т.е. угол между земной поверхностью, на которой находится наблюдатель, и вершиной высокого объекта, например дерева или здания. Этот угол называют иногда углом подъема. Уклономером можно измерить и угол снижения по отношению к низкой точке, когда наблюдатель находится на высоте. Уклономеры широко используются в астрономии, геодезии, инженерном деле и лесном хозяйстве. Вы можете приобрести клинометр в магазине, но его очень просто изготовить и самому. В этой статье вы найдете подробное руководство по самостоятельному изготовлению уклономера.

Метод 1

Метод 1 из 4:

уклономер с фиксированным углом (45 градусов)

Загрузить PDF

У вас получится прямоугольный треугольник с одним углом 90 градусов и двумя по 45 градусов. Склейте обе половинки листка клеем или скрепите их скотчем, чтобы лист не расправился в дальнейшем. Учтите: уклономер прослужит дольше, если вы используете бумагу поплотнее, например картон или ватман. Листок должен быть квадратным, так чтобы обе стороны треугольника (называемые катетами) были равной длины.
Разместите соломинку вдоль гипотенузы (самой длинной стороны треугольника) так, чтобы один ее кончик слегка выступал из-под бумаги, и закрепите ее в таком положении скотчем либо клеем. Через эту соломинку вы будете смотреть. Будьте осторожны и не погните ее, а также убедитесь, что она расположена ровно вдоль гипотенузы.
Проткните в бумаге небольшую дырку вблизи угла между гипотенузой и катетом. Естественно, гипотенуза образует угол с обоими катетами. Лучше проткнуть тот угол, где соломинка меньше выступает из-под бумаги. Этот угол будет вершиной уклономера.
Просуньте в проткнутое отверстие нитку или бечевку и завяжите узлом либо прикрепите скотчем, чтобы она не выскользнула из отверстия. Используйте достаточно длинную нитку, чтобы ее свободный конец свисал ниже края уклономера по меньшей мере сантиметров на 10 (на несколько дюймов).
Привяжите к свободному концу нитки шайбу или другой небольшой грузик. Это грузило должно свешиваться под нижним краем уклономера сантиметров на 7-10 (на несколько дюймов), чтобы совершать свободные колебания. Прикрыв один глаз, вторым поглядите сквозь соломинку на вершину какого-либо высокого объекта (дерево, башня и т.п.).
Глядя на вершину объекта сквозь соломинку, вы можете приближаться или отдаляться от него. При этом нитка с грузиком все время расположена вертикально, и как только она станет параллельна одному катету уклономера и перпендикулярна второму, это будет означать, что угол подъема в данной точке составляет 45 градусов. Иными словами, угол между линией, соединяющей ваш глаз с вершиной объекта (линия гипотенузы) и горизонтальной линией (земная поверхность) равен 45 градусам.
Реклама

Метод 2

Метод 2 из 4:

применение уклономера с фиксированным углом

Загрузить PDF

Расстояние d от точки с углом подъема 45 градусов до основания вертикального шеста равно высоте этого шеста (т.е. высота шеста также равна d), поскольку два катета в любом прямоугольном треугольнике с углами 45-45-90 градусов всегда равны. Скажем, вы измерили d (расстояние от точки наблюдения до основания шеста), и оно оказалось равным 30 метрам - в таком случае высота шеста тоже составит 30 метров.
2
Найдите длину кабеля, протянутого под углом 45 метров к земле (параллельно гипотенузе уклономера). Это расстояние от точки с 45-градусным углом подъема до вершины шеста. Воспользуйтесь теоремой Пифагора (A² + B²) = C², где A и B - длины катетов прямоугольного треугольника.
- (A² + B²) = C², а поскольку A = d и B = d.
- (d²) + (d²) или = (d X d) + (d X d) = C².
  - Убедитесь, что вы возвели длины d в квадрат (или, что то же самое, перемножили d x d) прежде чем сложить их.
  - Извлеките квадратный корень из C² - это и будет длиной вашего кабеля.
- Если расстояние до основания шеста 30 метров, то
  - 30² + 30² или = (30 X 30) + (30 X 30) =
  - 900 + 900 = 1800.
- Теперь, пользуясь калькулятором, извлекаем квадратный корень из 1800 =
  - примерно 42,4 метра. Длина кабеля - 42,4 метра.
Реклама

Метод 3

Метод 3 из 4:

уклономер-транспортир

Загрузить PDF

Прикрепите скотчем соломинку для питья вблизи прямолинейного края транспортира, так чтобы она пересекала обе нулевые отметки и отверстие.
Пропустите нитку сквозь небольшое отверстие на 90-градусной линии, расположенной ровно посередине и перпендикулярно линии, соединяющей две нулевые отметки транспортира. Если транспортир не имеет отверстия в этом месте, или если отверстие размещено не там (это нередко случается с дешевыми транспортирами), проткните его в нужном месте либо же просто прикрепите к нему нитку скотчем или клеем. Необходимо, чтобы нитка свешивалась ниже транспортира сантиметров на 10 (несколько дюймов).
Прикрепите к свободному концу нитки шайбу или другой небольшой грузик.
Отметьте значение угла транспортира, под которым нить пересекает его шкалу - это и будет углом подъема между вашим глазом и наблюдаемой вершиной объекта. На большинстве транспортиров указаны две шкалы, в этом случае необходимый вам угол будет равен разнице между большим числом и 90 градусами. Учтите, что если вы находитесь слишком близко к объекту, угол подъема приблизится к 90 градусам, но он не может превысить это значение. 90° - это если вы смотрите вертикально вверх.
Реклама

Метод 4

Метод 4 из 4:

применение уклономера-транспортира

Загрузить PDF

1
При угле подъема 30 градусов, соответствующий угол снижения также составляет 30 градусов.
- Предположим, вы находитесь в лодке среди озера или моря и наблюдаете скалу на берегу, глядя на нее снизу вверх (угол подъема). В то же время кто-либо, стоящий на вершине скалы, будет смотреть на вашу лодку сверху вниз (угол снижения).
- Например: стрельба из оружия с лодки по вершине скалы будет производиться по углу подъема, а стрельба с вершины скалы по лодке - по углу снижения.
- Представьте такую ситуацию: при угле подъема 40° можно стрелять вверх из малого оружия, и вы сможете еще увеличить угол стрельбы, подплыв к скале ближе, в то время как ведение со скалы ответного огня из массивного оружия (танка, крепостного орудия и т.п.) будет затруднено либо вообще невозможно при таких больших углах снижения (например, башенный танк не сможет опустить свою пушку на большой угол).

Советы

Намного легче пользоваться описанными выше уклономерами, если вас двое. В этом случае один человек наблюдает за объектом через соломинку, а второй фиксирует положение нити.
Узнав угол подъема, вы можете определить высоту наблюдаемого объекта.

Предупреждения

Если вам необходима большая точность в определении угла, используйте электронный уклономер.
Если земная поверхность неровная (объект расположен на возвышении либо в углублении по сравнению с точкой наблюдения), или объект наклонен, ваши вычисления будут неточны без учета этих факторов.