儒勒·凡爾納測量眺望崗高度的方法

生活中幾何知識無處不在，無處不用，關(guān)于前面提到的測量松樹高度的方法，在著名小說《神秘島》中就出現(xiàn)過。《神秘島》是法國著名小說家儒勒·凡爾納的作品，講述的是一個類似魯濱孫那樣的荒島生存故事，小說情節(jié)波瀾起伏，險象環(huán)生，在驚心動魄的故事中包含著一個個科學(xué)知識，其中關(guān)于測量眺望崗高度的片段描述得特別生動。

“我們今天要去量眺望崗的高度。”工程師說。

“您要使用什么儀器嗎？”赫伯特問。

“不，用不著，我們要換一種方法，跟昨天的一樣簡單而準(zhǔn)確。”

只要有機會，赫伯特什么都想學(xué)，所以他跟著工程師一起到海邊去了。潘克洛夫、納布和通訊記者還留在原地做別的工作。

賽勒斯·史密斯準(zhǔn)備了一根筆直的木桿，他對自己的身高知道得分毫不差，于是就比著他的身高精確地算出木桿的長度是12英尺。赫伯特拿著史密斯交給他的垂線，這是用柔韌的植物纖維做成的，一端系著一塊石頭。他們走到離海邊20英尺、距垂直的峭壁將近500英尺的地方，史密斯就小心地把木桿插入沙地2英尺深，他利用垂線使木桿和地面保持垂直。

做完這步，他就后退了一段相當(dāng)?shù)木嚯x，然后躺在沙灘上，在這里眼睛可以同時看到木桿的頂端和峭壁的上沿，兩者處于同一條直線上（圖7）。

他仔細(xì)地用一根小棍子在觀察點做了一個記號，然后對赫伯特說：“你知道幾何學(xué)最基本的原理嗎？”

“稍微知道一些，史密斯先生。”赫伯特說，他一點兒也不想表現(xiàn)自己。

“你記得兩個相似三角形應(yīng)該具備的條件嗎？”

“記得，”赫伯特答道，“它們的對應(yīng)邊成比例。”

“好，孩子，我剛做出了兩個相似的直角三角形。第一個比較小，它的三邊是：那根垂直的木桿和從這根小棍子到木桿底部的距離，我的視線就是三角形的斜邊。第二個三角形的三邊是：垂直的峭壁——我們想測量的也就是它的高度——這根小棍子和峭壁底部之間的距離，以及同樣是由我的視線所形成的三角形斜邊，這斜邊也就是第一個三角形斜邊的延長線。”

“啊，史密斯先生，我明白了！”赫伯特大聲說。“小棍子和木桿之間的距離比小棍子和峭壁底部之間的距離，就等于木桿的高度比峭壁的高度。”

“一點兒也不錯，赫伯特，”工程師說，“我們已經(jīng)知道木桿的高度，再量一下兩段水平距離，然后按照比例一算，就可以求出峭壁的高度，省得直接去測量了。”

他們利用木桿量出了兩段水平距離，木桿在沙灘上的高度是10英尺整。第一段距離是從小棍子到插木桿的地方，相距15英尺。第二段距離是從小棍子到峭壁底部，相距500英尺。

量完以后，賽勒斯·史密斯就和少年回“石窟”去了。

工程師拿出一塊平板石來，這是他有一次出外打獵的時候帶回來的。這塊石頭就像一塊石板，很容易用尖利的貝殼在上面劃出字碼來。他求出了以下的比例：

15 ：500=10 ：X

500×10=5000

5000÷15=333.

由此得出，花崗巖峭壁的高度是333英尺。

如此不可思議的幾何知識，以如此生動的方式出現(xiàn)，令人耳目一新，記憶深刻。這部小說里有很多類似的科學(xué)知識，而且每一種知識都是恰到好處地用到了各種科學(xué)知識，不得不令人對作者儒勒·凡爾納伸出大拇指。

讀到這里，是不是對剛剛內(nèi)容中的10英尺感到奇怪？明明木桿的長度是12英尺，為什么計算的時候只用到10英尺？這里的10英尺指的是木桿露在地面以上那段的高度，插在泥土里的長度這里記作2英尺。