Με αφορμή τη συμμετοχή μας στο "Πείραμα του Ερατοσθένη" (http://eratosthenes.ea.gr/) ετοιμαζόμαστε! Παρουσιάζουμε λοιπόν τη δική μας εργαστηριακή πρόταση:

Φάση 1η: Κατανόηση του πειράματος του Ερατοσθένη

• Παρακολουθείστε πρώτα ένα κατατοπιστικό βίντεο
• Πειραματιστείτε με διαδραστικές εφαρμογές με το λογισμικό GeoGebra για το μήκος της σκιάς ενός γνώμονα, από τόπο σε τόπο (εδώ και εδώ)
• Μάθετε για τις "σύντομες" διαδρομές σε μια σφαίρα,  τις λεγόμενες γεωδαισιακές, με java εφαρμογές (εδώ για τις "αποστάσεις" στην σφαίρα και εδώ για τις αποστάσεις σε χάρτη)

Φάση 2η: Η ετοιμασία ενός γνώμονα

Υλικά: Χαρτί για περιτύλιγμα δεμάτων (1), ένα χαρτονάκι Α4 (2), μεταλλικός χάρακας (3), χάρακας μισού μέτρου (4), ράβδος μπάλσας μήκους ενός μέτρου (5), κοπίδι (6), μολίβι (7) και στυλό που δεν γράφει (8).

Βήμα 1ο: Αρχικά επιλέξτε με αλφάδι οριζόντια περιοχή. Εκεί απλώστε 2 μέτρα χαρτί περιτυλίγματος.

Βήμα 2ο: Χρησιμοποιήστε έπειτα το χαρτόνι Α4 για να σχεδιάσετε μια κάθετη γραμμή στην μεγάλη πλευρά του που το διαρεί σε δύο μέρη και πολλές οριζόντιες μήκους 3 εκ. που είναι συμμετρικές ως προς την κάθετη γραμμή (επόμενη εικόνα).

Βήμα 3ο: Αφού χαράξετε με το στυλό τη μεγάλη γραμμή (ώστε να μπορεί να τσακίζει) και κόψετε με το κοπίδι τις οριζόντιες γραμμές, περάστε την ράβδο μπάλσας ανάμεσα στις σχισμές, όπως φαίνεται στην επόμενη εικόνα στο 1.

Σχεδιάστε ευθεία-οδηγό στο χαρτί περιτυλίγματος και σημείο της (2) όπου θα ακουμπά το ένα άκρο της ράβδου μπάλσας.

Βήμα 4ο: Τοποθετήστε επάνω στην ευθεία-οδηγό την μεγάλη πλευρά του χαρτονιού Α4, ώστε η ράβδος μπάλσας να τοποθετηθεί στο σημείο που προσδιορίσατε στο βήμα 2 (εικόνα αριστερά). Επιθυμούμε το χαρτόνι να παραμείνει σε επίπεδο κάθετο στο χαρτί περιτυλίγματος. Γι' αυτό σταθεροποιούμε την θέση του με βιβλία, ή κουτιά ή τούβλα. Μπορεί να κρίνουμε πως πριν από αυτό χρειάζεται να συνδέσουμε με κολλητική ταινία το χαρτόνι με το χαρτί περιτυλίγματος. Σημασία έχει ο γνώμονάς μας (η ράβδος μπάλσας) να είναι κάθετος στο έδαφος (εικόνα δεξιά).

Και μια λεπτομέρεια: Μπορείτε να ξύσετε με μια ξύστρα το πάνω άκρο της ράβδου, ώστε να είναι ακριβώς ένα μοναδικό σημείο.

Φάση 3η: Μετρήσεις.

O Ήλιος μεσουρανεί στο Ηράκλειο περίπου στις 12:20 μ.μ. (χειμερινή ώρα). Εμείς όμως θα είμαστε έτοιμοι από τις 12:15μ.μ. και θα σημειώνουμε μέχρι τις 12:35 το άλλο άκρο της σκιάς του γνώμονά μας. Η μικρότερη σκιά αντιστοιχεί στην ώρα μεσουράνησης και η διεύθυνσή της είναι κατά μήκος του μεσημβρινού μας (διεύθυνση Βοράς-Νότος). Αυτή είναι η μέτρηση που μας ενδιαφέρει.

Φάση 4η: Υπολογισμοί

Βήμα 1ο: Σχεδιάστε σε κλίμα 1:10 το ορθογώνιο τρίγωνο γνώμονας-σκιά (η μία κάθετος θα είναι 10 εκ. και αντιστοιχεί στον γνώμονα και η άλλη κάθετος θα είναι το 1/10 της σκιάς που μετρήσατε). Μετρήστε την γωνία την απέναντι από την "σκιά". Αντιστοιχεί στο δικό σας γεωγραφικό πλάτος, όπως φαίνεται σε αυτή την εφαρμογή flash.

Βήμα 2ο: Επικοινωνήστε με το σχολείο που συνεργάζεστε για να μάθετε και την δική τους μέτρηση γωνίας.

Βήμα 3ο: Υπολογίστε την γωνιακή απόσταση και την χιλιομετρική απόστασή σας από το συνεργαζόμενο σχολείο. Με αυτά τα δύο ως δεδομένα, βρίσκετε την περιφέρεια της Γης. Ίσως να σας φανεί χρήσιμη η εφαρμογή distance calculatror.

Πηγές:

• Το πείραμα του Ερατοσθένη, επίσημος κόμβος του ευρωπαϊκού project
• Πώς ο Ερατοσθένης μέτρησε την ακτίνα της Γης, του Νίκου Δαπόντε
• Διαδικασίες - Μέτρηση της περιμέτρου της Γης - Ερατοσθένης, του Ντικράν Ματοσσιάν
• Συντεταγμένες, Ιστοεξερεύνηση της Ειρήνης Περυσινάκη και Βαρβάρας Ρούσσου
• Το πείραμα του Ερατοσθένη, του Δημήτρη Κοντόκωστα