Конспект урока по теме " Определение расстояний"

 Практическое занятие по ОБЖ

 Раздел: Военная топография
 Тема занятия: Определение расстояний до недоступных предметов.
 Место проведения: учебный класс, строевой плац перед школой, стадион.
 Участники: учащиеся 8- 11 классов
Оборудование и материалы: Компасы, линейки, карандаши, карточки с рисунками формулами. Книга   «Справочник путешественника и краеведа»

Ход занятия:

1. Теоретическая подготовка в учебном классе:

Умение определять расстояние до объектов на местности может пригодиться в самых различных ситуациях. Для точного и быстрого определения расстояния существуют специальные приборы (дальномеры, шкалы биноклей, прицелы и стереотрубы). Впрочем, даже не имея специальных приспособлений, вы можете научиться узнавать расстояние при помощи своего большого пальца.

…а вот другой приём для определения расстояния

1. При помощи пальца. Вытянуть вперёд руку с поднятным большим пальцем и закрыть один глаз - правый, если пешеход (предмет) движется справа налево, и левый, если он движется слева направо. Когда пешеход закроется пальцем, закрыть левый глаз и открыть правый. Человек окажется при этом отодвинутым назад. Сосчитайте, сколько шагов он сделает до того момента, когда снова будет закрыт пальцем. Расстояние до пешехода будет равно количеству шагов, умноженному на 10.

Этот способ применим и для определения расстояния до неподвижных предметов. Тогда надо установить, сколько предметов, истинные размеры которых известны, разместится между положением пальца при наблюдении правым и левым глазом.

2. При помощи спички. Взять спичку, нанести на одну из её граней миллиметровые деления. Держать спичку вертикально в вытянутой вперёд руке и, глядя одним глазом, совместить верхний её конец с верзней частью предмета, до которого нужно определить расстояние.

Затем медленно двигать по спичке ноготь большого пальца до основания предмета. Теперь можно овысчитать искомое расстояние по формуле:

Расстояние до предмета = высота предмета ________________________________________________________________________________ Расстояние от глаз до спички = количество мм, отмеченных на спичке

3. При помощи измерения углом. Можно измерить расстояние до предмета, зная угол, под которым он виден. Известно, что каждый предмет, видимый под углом в 1^о, находится на расстоянии в 57 раз большем своего поперечника.

Предмет, видимый под углом в 2^о, удалён на 28 поперечников; под углом в 5^о - на 11; под углом в 7^о - на 6 и т.д.

Расстояния измеряют также ногтевым суставом большого пальца. Его длина обычно равна 3,5 см.

Предмет, закрываемый этим суставом, при вытянутой руке, виден примерно под углом 3^о и удалён на расстояние, в 18 раз большее своего поперечника.

Ширина четырёх пальцев ладони 7^о, между большим и указательным пальцами, максимально раздвинутыми, 15^о.

Предметы, при помощи которых удобно определять расстояния, сведены в следующую таблицу:

Рисунок	Эталон измерения	Размер (см)	Угол (град.)	Множитель	Примечание
	Толщина карандаша	0,7	0,7	100
	Ширина ногтя указательного пальца	1	1	57
	Толщина спичечного коробка	1,5	1,4	35
	Ширина указательного пальца	2	ок. 2	30	Приближённо принять за 30
	Диаметр 2-рублёвой монеты	2,3	2	28
	Диаметр 5-рублёвой монеты	2,5	2,5	22
	Длина ногтевого сустава большого пальца	3,5	3	18
	Ширина спичечного коробка	3,7	3,5	16,5
	Длина спичечного коробка	5,2	6	9
	Ширина четырёх пальцев ладони	7,5	7	8

Если указанный в таблице предмет, находясь от глаза на длине вытянутой руки, закрывает предмет, до которого нужно определить расстояние, то искомая дальность предмета равна его поперечнику, умноженному на число, стоящии в графе "Множитель".

4. При помощи дальномера. Расстояние до отдельных предметов можно определить дальномером, который легко сделать.

Держа дальномер на вытянутой руке, направить его на предмет таким образом, чтобы последний поместился в вырезе. Расстоягние до предмета в метрах равно размеру предмета, делённому на номер деления и умноженному на 1000.

Для определения расстояний полезно знать следующие данные:

•  длина шага;
• рост;
• высота от земли до глаз;
• ширина ладони с большим пальцем;
• ширина ладони без большого пальца;
• расстояние между глазами;
• расстояние от глаз до большого пальца (при вытянутой руке);
• ширина ногтя указательного пальца;
• длина "четверти", то есть расстояние между концами расставленных пальцев: большого и мизинца (у взрослого мужчины - 18-20 см);
• лдина указательного пальца от основания среднего (около 7 см);
• длина указательного пальца от основания большого (около 10 см);
• наибольшее расстояние между концами указательного и среднего пальца (около 10 см);

длина спички (4,3 см).

Расстояние до видимого предмета проще всего определить с помощью любого, даже самого примитивного угломера. Если мы знаем, под каким углом виден предмет, размеры которого нам известны, то можно вычислить и расстояние до него. Оно будет равно числу размеров этого самого предмета, и зависит, как я уже сказал, от угла, под которым нам виден этот предмет. На этом принципе построены и сетки биноклей и оптических прицелов.
Таким образом, нам надо научиться определять углы без помощи угломерных приборов. И опять же приведу цитату из столь любимого мной «Справочника путешественника и краеведа»: «Измерение углов без инструментов также иногда бывает необходимо для измерения расстояний. Как известно, 1 см на расстоянии 57 см мы видим под углом 1°. Поэтому ноготь указательного пальца (1 см) на вытянутой руке с кистью, поставленной перпендикулярно руке, будет эталоном для 1°, весь указательный палец (10 см) — эталоном для 10°. Для измерения углов также могут служить: 2-я фаланга большого пальца длиной около 4 см = 4°, расстояние около 7-8 см между концами раздвинутых среднего и указательного пальцев равно 7-8°; расстояние около 20 см между концами большого пальца и мизинца (или среднего или указательного пальца — у разных людей) = 20°. Все эти эталоны и длину своей руки следует проверить. Смотреть надо одним глазом, вытянув руку так, чтобы кисть была на уровне глаз. Если сильно растянутая кисть руки имеет между концами пальцев длину 22,5 см, то ею можно измерять углы в 22,5° и кратные — в 45° и 90°». 

Кроме того, всегда следует помнить:

     1. Ярко освещённые предметы кажутся ближе. Например, костёр или пожар кажутся всегда ближе истинного расстояния.

     2. Предметы, окрашенные в яркие цвета — белый, жёлтый и красный,— кажутся ближе. 

     3. В туман расстояния кажутся больше, а после дождя, когда нет пыли,— ближе. В сумерки все предметы кажутся дальше. 

     4. Когда солнце впереди наблюдателя, то оцениваемые расстояния меньше, а когда, солнце сзади — больше истинного. 

     5. Крупные предметы кажутся ближе, чем мелкие. 

     6. Предметы, расположенные на ровном месте, кажутся ближе, чем те же предметы, расположенные на холмистой местности или за какими-либо заслонами. Вот почему противоположный берег реки или озера всегда кажется ближе, чем на самом деле. 

     7. При наблюдении снизу вверх предметы кажутся ближе, чем при наблюдении сверху вниз. По этой причине человеку, находящемуся у подошвы горы, гора всегда кажется круче. 

     8. Чем темнее фон, на котором находится предмет, тем он кажется дальше. В силу этого дом на фоне неба всегда кажется ближе, чем тот же дом на тёмном фоне леса или горы. 

Точность глазомерного определения расстояния зависит от навыка, а также и от величины измеряемых дистанций. При определении расстояния свыше 1 км ошибка может достигать 50%. При малых расстояниях у опытных наблюдателей ошибка не превышает и 10%. 

     Таблица видимости предметов на определённом расстоянии  (м)

         Колокольни и большие башни                 15000—20000 

         Ветряные мельницы                                         10000 

         Деревни и большие дома                                   8000 

         Окна в домах                                                   4000 

         Трубы на крышах                                              3000 

         Отдельные деревья                                           2000 

         Люди как точки                                               2000 

         Отличить всадника от пешехода                        1000 

         Стволы деревьев                                               900 

         Отличить пешего от конного                               700 

         Движение ног лошади                                        600 

         Переплёты на окнах                                           500 

         Движение рук                                                  400 

         Цвета и части одежды                                       250 

         Человеческое лицо                                           200 

         Черепица и доски на крыше                               200 

         Пуговицы и металлические украшения одежды     150 

         Выражение лица                                               100 

         Глаза (кажутся отдельными точками)                    70 

         Глаза и рот (ясно различаются)                            35 

         Белки глаз                                                          20

Можно измерять расстояния и с помощью большого пальца. Этот способ удобно применять в том случае, когда предмет движется мимо наблюдателя, но он пригоден и для определения дальности неподвижных предметов. 

Допустим, что надо измерить расстояние до пешехода. В этом случае следует вытянуть вперёд руку с поднятым большим пальцем и закрыть один глаз (правый глаз закрывается тогда, когда пешеход движется справа налево). В тот момент, когда пешеход покроется пальцем (рис.1), нужно закрыть левый глаз и открыть правый. Пешеход при этом покажется отодвинутым назад(рис.2). 

Теперь нужно сосчитать, сколько шагов успеет сделать пешеход до того момента, когда он снова покроется пальцем. Расстояние до пешехода будет равняться числу шагов, умноженному 10. Предположим, что он успел сделать 16 шагов: 16x10=160 шагов. Если при этом считать, что шаг человека равен в среднем 0,75 м, то до пешехода 120 м.

Можно определять расстояния при помощи измерения углов. Этот способ сложнее двух первых и требует некоторой тренировки.

Исходным положением для измерения расстояний этим способом является следующее правило: каждый предмет, видимый под углом в 1º, удалён на расстояние в 57 раз больше своего поперечника. Предмет, видимый под углом в 2°, удален на 28 поперечников; под углом в 5° — на 11 поперечников; под углом в 7° — на 8 поперечников и т, д. Если известен угол, под которым виден предмет, можно приблизительно определить и расстояние до него. Простейший способ измерения — с помощью указательного пальца. Нужно вытянуть руку и поднять указательный палец (расстояние от пальца до глаз берется за 60 см). Предмет, который покрывается ногтем указательного пальца (ширина ногтя 1 см), обычно виден под углом в 1° и находится на расстоянии в 57 раз больше своего поперечника. Если ноготь покрывает лишь половину предмета, значит, угловая его величина 2°, а расстояние до него равно 28 его поперечникам.  Для измерений можно пользоваться ногтевым суставом большого пальца. Его длина обычно 3,5 см. Предмет, который покрывается этим суставом при вытянутой руке, виден примерно под углом в 3° и удалён на расстояние в 18 раз больше своего поперечника. 

2.Практическая работа
Учащиеся берут компасы, карточки  с чертежами и формулами, выходят на строевой плац перед школой. Недоступные предметы условно будут находиться на школьном стадионе. Позже, чтобы проверить свои вычисления, мы измерим действительные расстояния, оценим погрешности.

Карточка с Рисунком 1.
Точка А- местоположение наблюдателя.
Точка С- предмет, до которого нужно определить расстояние.
1) Определяем по компасу направление на точку С(азимут)
2)Положив камень в точке А, начинаем движение под углом 90 градусов относительно азимута точкиС
 3) Остановившись в произвольной точке В, замеряем угол между направлениями на точки А и С.
4)Зная количество шагов от точки А до точки В, мы считаем это расстояние(количество шагов умножаем на 70- 75 см( зависит от роста ученика))
5)вычисляем расстояние до «недоступной» точки, для этого: расстояние от А до В умножаем на тангенс угла, что мы измерили в п.3
 6)Проверяем себя, идем на стадион и замеряем действительное расстояние, сравниваем с нашими вычислениями.

Однако….в нынешние времена дети в портфелях таблицы Брадиса не носят, многие и про тангенсы-то впервые слышат. Потому предлагаю им второй вариант измерений. Делаем все точно также, как и в первый раз….но….точка В у нас будет уже не произвольная, а в том месте, где угол между направлениями на А и на С будет равен 45-ти градусам.(сразу отмеряем этот угол, для удобства кладем на компас стержень от ручки, стебелек, травинку)….и идем…время от времени глядя по направлению стержня… до тех пор, пока стержень  не покажет нам точку С.
 во втором варианте считать ничего не нужно, Расстояние от А до В будет равно расстоянию от А до С.

Карточка с рисунком 2.

Точка А- местоположение наблюдателя.
Точка С- предмет, до которого нужно определить расстояние.
1) Определяем по компасу направление на точку С(азимут)
2)Положив камень в точке А, начинаем движение под углом 90 градусов относительно азимута точкиС
 3) Остановившись в произвольной точке В, и там кладем камень, замечаем это место
4)Возвращаемся в точку А…. теперь из нее идем в направлении, противоположном направлению на точку С . Сделав несколько шагов, отмечаем точку С1( кладем камень)
 5)Как из точки А, так и из точки А1, начинаем движение под углом 90 градусов относительно азимута точкиС. Движемся в точку В1 до тех пор, пока точка С, точка В и точка В1 не окажутся на одной линии.
6) Зная расстояние между А и В, А и А1, А1 и В1(количество шагов умножаем на 70-75 см), мы легко можем посчитать расстояние от А до С.
 7)Опять идем на стадион, измеряем действительное расстояние с нашими вычислениями.



Карточка с рисунком 3.               
Можно определить расстояние до идущего человека, при условии, что он движется не на нас, не от нас, а перпендикулярно нашему взгляду.
Выше уже говорилось,  как при помощи пальца, и закрывая то один, то другой глаз определять расстояния. Примерно так мы и определим расстояние до человека, идущего по дальней стороне стадиона.


мы знаем расстояние между глаз наблюдателя, знаем длину вытянутой руки наблюдателя, наша задача: моргнуть левым правым глазом и посчитать, сколько шагов сделает объект, пока не выйдет на линию глаз- палец. Затем количество шагов нужно умножить на ширину шага.

3.Подведение итогов занятия
В учебном классе с учениками разбираем, почему же у нас происходят неточности в измерениях:  разная длина шагов, разная длина вытянутых рук и т.д…..ошибаемся. потому что при подсчетах в формулах путаем метры, сантиметры……

 В заключении говорю ученикам, что не только расстояние до недоступного предмета можно измерить, но и высоту недоступного предмета…..хотя это их уже не удивляет…все та же геометрия….все те же подобные треугольники…..


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ НЕКОТОРЫХ ПРЕДМЕТОВ

Есть несколько простых способов определения высоты предметов. С некоторыми из них охотники должны быть знакомы. 

По тени. В солнечный день не составляет труда измерение высоты предмета, предположим дерева, по его тени. Нужно лишь руководствоваться следующим правилом: высота измеряемого дерева во столько раз больше высоты известного вам предмета (например, палки или ружья), во сколько раз тень от дерева больше тени от палки. Если при нашем измерении тень от ружья или палки будет в два раза больше длины ружья или палки, то высота дерева будет в два раза меньше длины его тени. В том же случае, когда тень от ружья или палки будет равна их длине, высота дерева также равна своей тени. 

По шесту. Этот способ можно применять, когда нет солнца и не видно тени от предметов. Для измерения нужно взять шест, равный по длине вашему росту. Шест этот надо установить на таком расстоянии от дерева, чтобы лежа можно было видеть верхушку дерева на одной прямой линии с верхней точкой шеста. Тогда высота дерева будет равна линии, проведённой от вашей головы до основания дерева.

По луже. Этот способ можно удачно применять после дождя, когда на земле появляется много лужиц. Измерение производят таким образом: находят невдалеке от измеряемого предмета лужицу и становятся около неё так, чтобы она помещалась между вами и предметом. После этого находят точку, из которой видна отражённая в воде вершинка предмета. Измеряемый предмет, например дерево, будет во столько раз выше вас, во сколько расстояние от него до лужицы больше, чем расстояние от лужицы до вас. Вместо лужицы можно пользоваться положенным горизонтально зеркальцем.