Когда солнце находится на определенной высоте над горизонтом, часть прямолинейного отрезка железнодорожного полотна

Zvezdopad

16

Чтобы ответить на этот вопрос более подробно, мы должны понять, как меняется положение солнца на небе в течение дня. Солнце движется по небесной сфере, и его положение измеряется в градусах. Высота солнца над горизонтом зависит от актуального времени и местоположения наблюдателя.

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать следующий подход. Представим себе, что у нас есть прямолинейный отрезок железнодорожного полотна, который проходит через туннель. Пусть середина этого отрезка находится точно под туннелем, а его длина равна L.

Пусть h - высота, на которой находится солнце над горизонтом в данный момент. Для простоты предположим, что горизонтальная поверхность, на которой расположен отрезок и наблюдатель, идеально ровная.

Теперь, если проложить путь света от солнца до наблюдателя, то он будет состоять из двух сегментов: прямого отрезка от солнца до точки, которая находится над туннелем, и прямолинейного отрезка от этой точки до наблюдателя.

Мы можем использовать триангуляцию для нахождения длины второго отрезка, т.е. отрезка от точки над туннелем до наблюдателя. Для этого нам нужно определить угол между горизонтом и линией от солнца. Этот угол будет составлять 90 градусов минус высота солнца.

Расстояние, которое проходит железнодорожное полотно через туннель, будет равно разности между длиной всего отрезка и длиной второго отрезка.

Таким образом, мы можем решить данную задачу, используя следующую формулу:

Длина полотна в туннеле = L - 2 * h,

где L - длина прямолинейного отрезка железнодорожного полотна, h - высота солнца над горизонтом.

Пожалуйста, обратите внимание, что данное решение предполагает идеальные условия без учета распространения света и преломления на атмосфере, но для упрощения задачи и понимания основной концепции оно может быть полезным.