TECHNOLOGY - познавательный журнал

Technology - Познавательный Журнал
13 апреля 2016

Определение расстояния по звуку и глазомером

В походе, особенно по неизвестной местности и с не очень подробной картой, зачастую возникает потребность в ориентировании и определении дальности до каких-либо предметов или объектов. И даже GPS-приемник навигатор тут не выручит, так как к нему должна еще прилагаться и карта. А с ними (на территории России) весьма туго. Привязка же координат к туристической карте весьма условная (+- километр).

Возможно, вам помогут простые советы, наработанные многолетним туристическим опытом предшественников.

1. На открытой местности населенные пункты видны с 10-12 км.
2. Многоэтажные строения - 8-10 км.
3. Отдельные одноэтажные (частные) дома – 5-6 км.
4. Окна в домах различимы с 4 км.
5. Трубы печей на крышах - 3 км.
6. Отдельные деревья различимы с 2 км.
7. Люди (в виде точек) – 1,5 – 2 км.
8. Движение рук и ног человека - 700 метров.
9. Переплеты оконных рам – 500 метров.
10. Голова человека – 400 м.
11. Цвет и части одежды - 250-300 м.
12. Листья на деревьях – 200 м.
13. Черты лица и кисти рук – 100 м.
14. Глаза в виде точек – 60-80 м.

В ночное время:

1. Горящий костер (обычных размеров) виден на расстоянии 6-8 км.
2. Свет электрического фонарика (обычного) – 1,5 – 2 км.
3. Горящая спичка - 1-1,5 км.
4. Огонь сигареты – 400-500 м.

Определение расстояния по звуку сильно зависит от плотности воздуха и в еще большей степени - от его влажности. Чем выше давление и выше влажность, тем дальше разносятся звуки. Это необходимо учитывать. Для тихого места и при нормальной влажности:

1. Шум железной дороги (идущего поезда) слышен за 5-10 км.
2. Выстрел из ружья - 2-4 км.
3. Гудок автомобиля, треск пускача трактора, громкий свисток - 2-3 км.
4. Лай собак - 1-2 км.
5. Движение автомобилей по шоссе - 1-2 км.
6. Человеческий крик неразборчиво - 1 – 1,5 км.
7. Звук газующего мотора легкового автомобиля – 0,5 – 1 км.
8. Шум падающего дерева (треск) - 800 – 1000 метров.
9. Стук топора, стук по металлическим предметам - 300-500 метров.
10. Спокойный разговор людей – 200 метров.
11. Негромкая речь, кашель - 50 – 100 метров.

Психологические поправки, которые надо учитывать:

1. Чем дальше предмет, тем он кажется более низким и узким. Поэтому крупные объекты кажутся более близкими (особенно горы), чем есть на самом деле. Лежащие предметы кажутся длиннее, чем стоящие.
2. Расстояние на «гладкой» поверхности (снег, вода, ровное поле) кажется меньше действительного. Ширина реки с пологого берега больше, чем с обрыва.
3. При взгляде снизу вверх склон кажется менее крутым, а расстояние до объектов меньше действительного.
4. Ночью любой свет кажется значительно (!) ближе реального расстояния. Днем светлые предметы также кажутся более близкими.
5. Обнаженные склоны кажутся более крутыми, чем покрытые растительностью.
6. Обратная дорога кажется более короткой. Ровная дорога кажется короче пересеченной.

Простой способ определения расстояния до предметов методом подобных треугольников.

Этот метод основан на простом математическом соотношении сторон треугольников и знании пары величин, как-то:
1) Длина большого пальца человека равна примерно 6 см (60 мм);
2) Расстояние от большого пальца до глаз человека при вытянутой руке равно примерно 60 см. (Разумеется, вы можете точно измерить свои собственные параметры и внести соответствующие поправки в формулу. Кстати, вместо большого пальца удобнее использовать обычную спичку (длина - 45 мм)).

Для того чтобы достаточно точно определить расстояние до объекта, необходимо еще знать его размеры, высоту, в частности.

Например, нам нужно определить расстояние до деревни. Средняя высота стен дома – около 3-х метров. Столько же имеет в высоту и крыша. Т.е. высота дома – около 6 метров. Вытягиваем руку, выставив вверх большой палец и оцениваем, в какую часть пальца «укладывается» дом. Допустим, это примерно 1/3 пальца, т.е. 2 см.

В подобных треугольниках истинная высота будет так же соотноситься с истинным расстоянием, как и «проекция» высоты с расстоянием до этой проекции из точки обзора (или наоборот).

Т.е. 6 метров высоты / Х метров (расстояние) = 2 см/60 см, или

Х метров / 6 = 60/2

Отсюда получаем, что Х = 6 х 30, т.е. до дома 180 метров.

Если знать высоту объекта и иметь при себе линейку (рулетку) то вычислять расстояния можно весьма точно (с достаточной для туристических целей точностью).

Если высота объекта неизвестна даже приблизительно, то предстоит решить немного более сложную задачку, которая позволит вычислить и расстояние до объекта и его высоту. Для этого потребуется сделать два замера проекции высоты объекта с двух разных точек. После первого замера надо приблизиться к объекту на какое-то расстояние (и это расстояние запомнить, обозначим его «L», первую проекцию «h1», а вторую «h2»).

Не буду утомлять математическими выкладками, а сразу приведу формулу:

Х = (L x h1) / (h2 – h1) (h2 будет больше, если вы приближались к объекту).

Ну а теперь зная расстояние до объекта несложно вычислить и его высоту (H):

H (м) = X x h2 / 0.6

Вот такие незамысловатые формулы позволят вам весьма точно ориентироваться на местности и определять расстояния, не имея дальномера.

Определение расстояния построением подобных треугольников

При определении расстояния до недоступных предметов используют различные приемы, связанные с построением подобных треугольников.

Определение расстояния по линейным размерам предметов
Для измерения расстояния турист, держа линейку на вытянутой руке, направляет ее на предмет, высота (длина) которого ему примерно известна. Так, рост человека в метрах равен 1,7, колесо велосипеда имеет высоту 0,75, деревянный столб линии связи —5—7, одноэтажный дом с крышей — 7—8, средневозрастной лес — 18—20; легковой автомобиль имеет длину в 4—4,5, грузовой автомобиль — 5—6, железнодорожный пассажирский вагон — 24—25; расстояние между столбами линий связи в среднем составляет 50—60 м и т. д. Допустим, надо определить расстояние до столба линии связи. На линейке его изображение заняло 20 мм. Принимая длину руки взрослого человека приблизительно за 60 см, составляем пропорцию:

длина руки/расстояние до столба = величина изображения на линейке/высота столба
или
0,6/х=0,02/6
откуда
х=(0,6*6)/0,02=180
Таким образом, до столба - 180 м.

Походные эталоны. Для измерений на маршруте с помощью построения подобных треугольников туристам полезно знать некоторые другие походные эталоны.
Длина «четверти», то есть расстояние между концами расставленных большого пальца и мизинца у взрослого человека составляет примерно 18—22 см. Длина указательного пальца от основания большого пальца - 11—13 см, от основания среднего — 7—8 см. Наибольшее расстояние между концами большого и указательного пальцев - 16—18 см, между концами указательного и среднего пальцев — 8—10 см. Расстояние от глаз до поднятого большого пальца вытянутой руки — 60— 70 см. Ширина указательного пальца - около 2 см, ширина его ногтя 1 см. Ширина четырех пальцев ладони - 7—8 см.
Конкретную длину этих и других эталонов каждый турист определяет самостоятельно и записывает в свою походную записную книжку.