150 likes | 305 Views
Mercatorova projekce. Aplikace matematiky pro učitele Zdeněk Halas. Regiomontanus : De Triangulis Omnimodis Libri Quinque. Ty, který chceš studovat úžasné věci, který bys rád poznal pohyb hvězd, musíš číst tyto věty o trojúhelnících...
E N D
Mercatorova projekce Aplikace matematiky pro učitele Zdeněk Halas
Regiomontanus: De TriangulisOmnimodisLibriQuinque Ty, který chceš studovat úžasné věci, který bys rád poznal pohyb hvězd, musíš číst tyto věty o trojúhelnících... Neboť nikdo nemůže pominout vědu o trojúhelnících a získat přitom uspokojivou znalost hvězd.
De Triangulis • kniha I – spíše geometrie • Definice: veličina, poměr, rovnost, kružnice, oblouk, tětiva • sinus definován po indickém způsobu: jako polovina délky tětivy • V20: použití sinu k řešení trojúhelníka • kniha II – rovinná trigonometrie • začíná sinovou větou – V1 • řešení trojúhelníka ssu, suu, sus • S = ab sin γ /2 • zbylé 3 knihy: sférická geometrie a goniom. kvůli astronomii • dopsal 1464 • publikováno až 1533
Navigace • potřebná mapa, která by zachovávala směr • Pedro Nonius (1502 – 1578) Loxodroma Rozdíl loxodromy a hlavní kružnice
Navigace • úkol kartografie 16. století: najít takové zobrazení, že se loxodroma zobrazuje na úsečku • GerhardKremer (1512 – 1594) • polat. podoba: GerardusMercator • narodil se ve Flandrech • 1544 uvězněn, 1552 přesídlil do Německa • kartografie – posun z umění na vědu • atlas
Mercator 1568 si Mercator vytkl cíl: zobrazení odpovídající potřebám navigace: • mapa na pravoúhelné síti • rovnoběžky – úsečky rovnoběžné s rovníkem, rovné, stejně dlouhé • poledníky – rovnoběžné úsečky kolmé na rovník • konformní – zachovává velikosti úhlů
Všechny rovnoběžky stejně dlouhé • kolikrát je tedy „natažena“ daná rovnoběžka • Koeficient – sekans Natažení ve směru osy x tedy jasné
Natažení ve směru osy y – konformní Netušíme • 1569 vydal mapu světa • Nový a vylepšený popis zemí světa, upravená pro navigátory • velká, tištěna na 21 listech 1,37 × 2,1 metru • dochovaly se pouhé tři výtisky • jeho mapa nebyla přijata hned, zkreslení kontinentů
Edward Wright (1560 – 1615) • 1599 CertaineErrors in Navigation • máme obdélník na sféře: • máme obdélník na mapě: • oba obdélníky chceme podobné, aby byl zachován směr takže poměry délek příslušných stran se sobě rovnají: Tedy:
Integrace sekans • 1614 John Napier – logaritmy • 1620 Edmund Günter – tabulky logaritmů tangent • 1645 Henry Bond: Wrightova poledníková tabulka je totožná s Günterovou!
Rekonstrukce důkazu • v 50. letech 17. stol. se důkaz stal důležitým problémem • 1668 James Gregory – složitě • 1670 pěkný důkaz Isaac Barrow v tomto důkazu asi poprvé rozklad na parciální zlomky:
Navigace a matematika • rozvíjející se mořeplavba – aplikace v navigaci • zejména sférická trigonometrie • pro navigaci jsou také potřeba přesné hodiny: s pozorováním a astronom. výpočty to jsou spojené nádoby • zkoumá se tedy kyvadlo Christian Huygens (1629 – 1695) (viz isochronní kyvadlo) Robert Hooke (1635 – 1703) • díky logaritmům byly výpočty potřebné k navigaci lodě mnohem jednodušší – tím i spolehlivější