Contenu
- Histoire de la navigation
- Latitude et longitude définies
- Calcul de Latitude et Longitude
- Distance entre les lignes de latitude
- Distance entre les lignes de longitude
- Conseils
- Calculateur de distance latitude / longitude
Il y a à peine plus de 500 ans, les aventuriers ont navigué pour la première fois vers l'ouest, de l'Europe à destination de ce qui allait devenir les Amériques. Cela a permis de dissiper les craintes persistantes quant à un modèle pré-scientifique de la Terre - des objets plus ou moins assemblés sur un plan plat à bords, dans lesquels les navires pourraient s’effondrer sur une chute d’eau dans un vide inconnu.
La grande question, "Qu'y a-t-il de l'autre côté du monde?" plus même eu un sens géométrique; un globe n'a pas plus de "côtés opposés" qu'il n'a d'angles droits.
L'un des nombreux résultats de cette assurance (et en réalité, les Grecs avaient compris que la Terre était plus ou moins sphérique) était de pouvoir créer un système de navigation utile qui permettait aux marins et aux autres de déterminer de manière fiable non seulement leur emplacement dans le nord. -La ligne du sud, qui était possible depuis des siècles, mais aussi le long d'une ligne est-ouest.
La rotation des terres dans cette direction vers des destinations incertaines a bouleversé les cartographes, ou cartographes du jour. Enfin, un calcul précis de Latitude et longitude était devenu possible.
Histoire de la navigation
Lorsque les humains ont commencé à naviguer et à parcourir intentionnellement de grandes distances, ils ne disposaient que de points de repère et des étoiles situées au-dessus (y compris le soleil), la lune étant moins utile en raison de ses diverses incohérences par rapport aux autres astres célestes. Repères.
À partir de 1100, des boussoles étaient en jeu pour aider à déterminer le nord, et connaissant la rotation annuelle des constellations était extrêmement important en haute mer, qui n’offrait aucun autre point de référence.
Les scientifiques possédaient depuis longtemps des outils pour mesurer avec précision les angles des siècles avant les explorateurs célèbres, tels que Magellan et Columbus. Ainsi, une fois la distance autour de la Terre connue, la latitude et la longitude, basées sur une géométrie pure, commençaient à régner sur la navigation.
Latitude et longitude définies
La latitude est la distance angulaire nord ou sud de l'équateur terrestre, appelé simplement "l'équateur", et est ou ouest d'une ligne entourant la planète perpendiculaire à l'équateur est-ouest. Mais comment déterminer le trajet exact nord-sud le long de la courbe de la Terre? Plus sur cela dans un instant.
Parce que la Terre tourne sur un axe passant par des points choisis pour représenter le nord absolu et le sud absolu (c.-à-d. Les pôles), un observateur vous observant depuis un point fixe de l'espace vous verrait tourbillonner latéralement, modifiant ainsi votre position horizontale. , mais ne verrait pas votre position verticale changer. Cela fait de l'équateur un point de référence automatique.
Pour créer un système de grille complet permettant de spécifier complètement la position nord-sud et est-ouest du globe, une ligne de longitude devait être choisie pour servir de 0 ° de longitude est et ouest. Cette ligne invisible, appelée la premier méridien, passe par convention historique à Greenwich, en Angleterre. (Les lignes de longitude sont aussi appelées les méridiens; les lignes de latitude sont parfois appelées parallèles.)
Calcul de Latitude et Longitude
Il n'est pas nécessaire de choisir un point de référence fixe pour la latitude, puisque l'équateur le définit. Votre distance par rapport à l'équateur est exprimée en degrés, minutes (60ème de degré, exactement comme les minutes se rapportent aux heures sur une horloge) et en secondes (60ème de minute et idem).
Un degré représente 1 / 360ème d'un cercle et est écrit avec un symbole °. Dans un système, qui n'est plus le principal utilisé, les minutes sont désignées par un simple signe (), et les secondes par un double signe ("). Les abréviations habituelles pour la direction sont utilisées et les valeurs de latitude et de longitude sont séparées par une virgule.
Ainsi, la position de quelqu'un pourrait être décrite comme 40 ° 0 53,9 N, 105 ° 16 13,9 W si elle étudiait à l'Université du Colorado à Boulder (Colorado).
Plus généralement, la latitude et la longitude sont exprimées en nombres décimaux positifs (nord et est) ou négatifs (sud et ouest), la partie décimale représentant simplement la part d'un degré entier restant. Les coordonnées des blocs sous ce système sont donc 40,014984, -105,270546, ce qui signifie que 0,105 degrés correspond à la même distance que 0 53,9 ".
Distance entre les lignes de latitude
Calculer la distance entre les lignes de latitude est facile car cette distance ne varie jamais. Si vous traitez la Terre comme une sphère dont la circonférence est de 25 000 milles, un degré de latitude équivaut à 25 000/360 = 69,44 milles. Une minute correspond donc à 69,44 / 60 = 1,157 milles et une seconde à 1,15 / 60 = 0,0193 milles, soit environ 101 pieds.
En reprenant l'exemple du Colorado ci-dessus, 0,015 degrés est égal à (0,015) (69,44) = 1,04 milles, plaçant ce point juste au nord du 40e parallèle et à (69,44) (40,015) = 2 779 milles au nord de l'équateur (environ la largeur de la États-Unis continentaux). Mais à quelle distance se trouve Boulder à l'ouest de Greenwich?
Distance entre les lignes de longitude
Comme décrit ci-dessus, les lignes de longitude convergent entre leur plus grande séparation à l'équateur et leur rencontre à des points situés à chaque pôle. Cela signifie que la distance entre les lignes de longitude diminue à mesure que l'on se déplace de l'équateur vers l'un des pôles.
Ce qui est important, cependant, grâce aux caprices de la trigonométrie, cela ne se produit pas à un rythme uniforme. Cela signifie que, par exemple, les lignes de longitude ne sont pas simplement divisées par deux à 45 degrés de latitude (ce qui correspond à environ 34,7 milles) comme à l'équateur.
Vous pouvez toutefois utiliser la trigonométrie de base pour déterminer la distance qui sépare les lignes de longitude si vous connaissez votre latitude. Imaginez la Terre de côté, avec vous debout sur ce cercle apparent à 40 ° de latitude nord. Si vous tracez une ligne du centre du cercle à vous-même, vous créez un angle de 40 ° avec une ligne horizontale tracée à travers l'équateur et une ligne verticale tracée entre votre position et cette ligne horizontale. Cela forme un triangle rectangle, l'hypoténuse étant le rayon de la Terre d'environ 4 000 milles.
Conseils
Vous pouvez maintenant déterminer la distance horizontale entre une ligne verticale passant par le centre de la Terre et vous-même. C'est la même distance que la longueur de la jambe horizontale du triangle rectangle, que vous pouvez appeler x. Puisque le cosinus d’un triangle rectangle est la jambe adjacente divisée par l’hypoténuse, dans ce cas, vous avez cos L = x / R. où L = latitude = 40 ° et R = 4 000. Puisque le cosinus de 40 ° est égal à 0,766, x = (4 000) (0,766) = 3 064 milles.
Vous avez maintenant le rayon d'un cercle qui fait le tour de la Terre à 40 ° de latitude nord (ou sud) et qui utilise la formule de la circonférence (2πr). vous trouvez que ce cercle est 19,252 miles autour. La division par 360 révèle qu'un degré de longitude à cette latitude couvre 53,5 milles.
Enfin, vous pouvez déterminer la distance est-ouest de Boulder au premier méridien: (53,5) (105,27) = 5 631 milles.
Calculateur de distance latitude / longitude
Si vous connaissez votre latitude et longitude exactes et les coordonnées d'un second point sur Terre, vous pouvez utiliser une calculatrice en ligne telle que l'outil NOAA dans les ressources pour savoir à quelle distance de ce point vous vous trouvez par le chemin le plus court. Vous ne pourrez peut-être pas conduire de cette façon, mais ses informations amusantes vous permettront de savoir quand même!