數(shù)學(xué)如何為海上的船舶指引方向?
TED出品的動畫片“數(shù)學(xué)如何為海上船舶指引方向?”(How Math Can Help Map the Seas)向觀眾展示了數(shù)學(xué)在海上導(dǎo)航中的應(yīng)用。
該片通過生動的圖示和動畫,向觀眾展示了三角函數(shù)、球面三角學(xué)和天文學(xué)在航海領(lǐng)域的重要作用。
影片首先介紹了航海歷史上的一個重要問題:如何確定船舶在大海上的位置?在過去的幾個世紀(jì)中,人們使用了各種不同的方法,包括星座觀測和地標(biāo)導(dǎo)航。
然而,這些方法都有其局限性,特別是在大洋中央沒有地標(biāo)的情況下。隨著數(shù)學(xué)的發(fā)展,人們開始使用三角函數(shù)和球面三角學(xué)來解決這個問題。
在影片中,觀眾將看到如何使用三角函數(shù)和球面三角學(xué)來計算船舶的位置。例如,船舶的位置可以通過測量太陽或星星的高度來確定。
通過使用三角函數(shù)和球面三角學(xué),可以計算出太陽或星星的位置,并將其與天文表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,從而確定船舶的位置。
此外,影片還介紹了另一個重要的數(shù)學(xué)概念:向量。通過使用向量,船舶的速度和方向可以被計算和跟蹤。這在長時間航行和航線規(guī)劃中尤為重要。
最后,影片向觀眾展示了現(xiàn)代航海領(lǐng)域所使用的技術(shù),例如GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。
這些技術(shù)可以在大洋中央無法使用天文測量的情況下,通過計算和跟蹤船舶的位置和速度來確定其位置。
該片生動地向觀眾展示了數(shù)學(xué)在航海領(lǐng)域的應(yīng)用。通過展示三角函數(shù)、球面三角學(xué)和向量的應(yīng)用,以及現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,觀眾可以深入了解數(shù)學(xué)在航海中的重要性。
