给我一块荫凉
更新时间:2010-03-17 14:55:26
有一棵枝茂叶盛的老树,它茂密的枝叶抱成了一个庞大的球形。在它底下留给人们一块很大的荫凉。
问:在中午日当头的时候,它的荫凉面积大,还是在下午日偏西的时候荫凉面积大?
假如下午太阳光与地面成30°角,它的荫凉面积比中午时大多少倍?有的说是原来的3倍,有的说是3倍,你同意哪种意见?
答:中午的时候,荫凉是一个圆形;下午时,太阳光成一角度,荫凉是椭圆形,当然下午荫凉面积大。
当一根杆子在30°俯角太阳光下,地下的阴影应为3倍。尽管面积的增加随长度方向的平方而交化,但在这种情况下,只有纵向交长,横向并不变宽,正像大家都有经验:太阳光下只会是影子变长,而不会变胖。所以说增大到3倍是不对的。
但是说增加到3倍也是不对的。因为球形与杆子的投影不一祥,对球体投影时,影子的长度与球的直径的关系是斜边和直角边的关系。因此是直径的2倍,同样这个椭圆长度虽是2倍,但宽度并未增加,所以椭圆的面积也就是圆形阴影时的2倍。