¿A qué elevación del Sol podrías ver la curvatura?

Esta pregunta es un poco ambigua, pero la responderé tal como la entiendo. Usaremos dos pasos para abordar este problema.

El primer paso es averiguar cuál es la fracción de la superficie de la Tierra que se ve a una altura (altura) determinada. Para simplificar, asumiremos que la Tierra es perfectamente esférica, con un radio [matemática] r [/ matemática], y que usted está parado en el ecuador. Si su altura es [matemática] h [/ matemática], entonces el arco del ecuador desde el punto en el que está parado hasta el borde de su horizonte tendrá un ángulo ([matemática] \ alfa [/ matemática]) de :

[matemáticas] \ cos \ alpha = \ frac {r} {r + h} [/ matemáticas]

En el segundo paso, nos preguntaremos, en qué medida sobresale este arco en relación con un horizonte de línea recta, como se ve en el diagrama a continuación. Específicamente, queremos calcular la fracción [matemática] f = d / r [/ matemática]. Tenga en cuenta que hay otras medidas de curvatura, pero esta es probablemente la más simple. Esta “fracción abultada” resulta ser:

[matemáticas] f = \ frac {d} {r} = 1 – \ cos \ alpha = 1 – \ frac {r} {r + h} = \ frac {h} {r + h} [/ matemáticas]

Queremos aislar [math] h [/ math], por lo que reorganizaremos el resultado anterior y obtendremos:

[matemáticas] h = [/ matemáticas] [matemáticas] \ frac {f \ cdot r} {1 – f} [/ matemáticas]

Finalmente, necesitaremos establecer un umbral de detección para nuestra “fracción de bulto”. Sugiero [math] f = 0.001 [/ math], y configuraremos el radio del Sol como [math] r = 695,700 [/ math] km, que hacen la altura necesaria:

[matemáticas] h = [/ matemáticas] [matemáticas] \ frac {0.001 \ cdot 695700} {1 – 0.001} \ aprox 696 [/ matemáticas] km

Tenga en cuenta que si su sensibilidad de detección de curvatura es diez veces mejor (peor), la elevación requerida sería casi diez veces menor (mayor).

Y debido a que el radio de la Tierra es solo [matemático] r_ {Tierra} = 6,371 [/ matemático] km, para ver la curvatura de la Tierra solo necesitamos una elevación de aproximadamente:

[matemáticas] h_ {Tierra} = \ frac {0.001 \ cdot 6371} {1 – 0.001} \ aprox. 6.38 [/ matemáticas] km

¿A qué elevación del Sol podrías ver la curvatura?


Podemos calcular rápidamente una aproximación :

  • Se dice que la altura mínima para percibir la curvatura de la Tierra es de unos 10 km (este valor depende, por supuesto, de sus ojos).
  • Diámetro del sol / diámetro de la tierra = ~ 109
  • La altura mínima para percibir la curvatura del Sol debe ser de alrededor de 1.090 km (10 km * 109)

[math] \ spadesuit [/ math] Crédito de imagen: Universe Today

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