趣味科学系列:趣味几何学
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

视角与距离

接下来,我们来看一下1°究竟有多大。举个简单的例子,让一个身高170厘米的人朝与我们相反的方向走去,那他需要走到什么地方,视角正好是1°呢?我们仍然从几何学的角度来解决这个问题。这就好比我们画一个圆,使1°的圆心角所对应的弦长正好是170厘米。这个角度太小了,所以在下面的计算中,我们可以用弧长代替弦长,因为它们相差不大。

圆心角为1°时对应的弧长是170厘米,就是1.7米,则整个圆周的长度就是360×1.7≈612(米)。我们可以轻松地得出这个圆的半径为(米),即这个人与观察者之间的距离大约为100米时,视角才为1°,如图60所示。距离为200米时,视角只有0.5°。若距离为50米,视角就会变成2°……

同理,对于1米长的竹竿,当视角为1°时,距离为(米)。对于1厘米长的木棍,该距离为57厘米。对于庞然大物,如果其直径1 000米,则该距离为57千米。这意味着,我们在看一个远处物体时,如果与它之间的距离为它的直径的57倍,视角正好为1°。然后,很容易就能进行类似的计算了。对于直径为9厘米的苹果,要想视角为1°,你们之间的距离就应该是9×57≈510(厘米)。若移到10米的位置,视角就为半度,这和我们看向月亮的视角一样。

这里的57对任何物体都适用。借助该数值,所有视大小与月亮相同的物体和我们之间的距离统统都能计算出来。

图60 距离观察者10米处的视角为1°