2ο Δημοτικό Σιδηροκάστρου - Διάφορα

To πείραμα του Ερατοσθένη

Στο σχολείο μας την Δευτέρα 21 Μαρτίου πραγματοποιήθηκε το πείραμα του Ερατοσθένη για τον υπολογισμό της ακτίνας της γης. Το πείραμα αυτό που έχει χαρακτηριστεί ως ένα από τα 10 πιο όμορφα πειράματα στην ιστορία της φυσικής διοργανώθηκε από την ΕΚΦΕ Σερρών, Κατερίνης, Σπάρτης, Μυτιλήνης και 1ο Ηρακλείου, με την υποστήριξη της ΠΑΝΕΚΦΕ. Στη δράση μπορούσαν να συμμετέχουν ομάδες μαθητών, με την καθοδήγηση των εκπαιδευτικών τους από όλα τα σχολεία της χώρας. Τις προηγούμενες μέρες ο Δντης ενημέρωσε τους ενδιαφερόμενους μαθητές για τις λεπτομέρειες του πειράματος.
 
Λίγη ιστορία
Ο Ερατοσθένης (3ος π.Χ. αιώνας) ήταν Διευθυντής της μεγάλης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, όπου σε έναν πάπυρο διάβασε ότι το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο), στα νότια όρια της πόλης Συήνη (Ασσουάν), οι κατακόρυφοι στύλοι δεν ρίχνουν καθόλου σκιά και ο Ήλιος καθρεφτίζεται ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού (δηλαδή, βρίσκεται στο Ζενίθ του τόπου). Ως επιστήμονας, λοιπόν, ο Ερατοσθένης διερωτήθηκε, εάν συμβαίνει το ίδιο ταυτόχρονα και σε μια άλλη πόλη πχ. στην Αλεξάνδρεια. Όμως στην Αλεξάνδρεια, κατά την ίδια μέρα και ώρα, οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά. Αν η Γη ήταν επίπεδη, οι κατακόρυφοι στύλοι στις δυο πόλεις θα ήταν παράλληλοι και θα έπρεπε και οι δυο να ρίχνουν σκιά. Αφού, λοιπόν, αυτό δεν είναι αλήθεια, τι μπορεί να συμβαίνει; Την απάντηση έδωσε ο Ερατοσθένης υποστηρίζοντας ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη αλλά σφαιρική. Αυτό το συμπέρασμα είναι, προφανώς, θεμελιώδους σημασίας και επιπλέον επέτρεψε στον Ερατοσθένη να προσδιορίσει την ακτίνα και το μήκος της περιφέρειάς της Γης. Πραγματικά, από το μήκος της σκιάς υπολογίζεται αμέσως η διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων, ίση περίπου με 7 μοίρες. Επειδή η απόσταση των δύο πόλεων ήταν γνωστή από αφηγήσεις βηματιστών και ίση περίπου με 800 Km (φημολογείται ότι ο Ερατοσθένης μίσθωσε βηματιστές για τη μέτρησή της), η περιφέρεια της Γης υπολογίστηκε ίση με 40.000 Km. Αυτή είναι η σωστή απάντηση και ο Ερατοσθένης την έδωσε χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. Το λάθος στον υπολογισμό ήταν μόνο 2%, ένα πραγματικά αξιοσημείωτο επίτευγμα για περίπου πριν από 2,5 χιλιετίες. Άρα, ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, γι' αυτό και θεωρείται δημιουργός της μαθηματικής γεωγραφίας.
 
Το πείραμα στο σχολείο
Στο πείραμα που έγινε στο σχολείο μετρήσαμε το ύψος μιας ράβδου και το μήκος της σκιάς που έριχνε στις 12:34 το μεσημέρι , (100εκ και 91 εκ ) την ώρα δηλαδή που ο ήλιος έριχνε κάθετα τις ακτίνες του στον Ισημερινό. Έτσι υπολογίσαμε την γωνία φ (42,30 μοίρες δηλ. το γεωγραφικό πλάτος ).Γνωρίζοντας από το διαδίκτυο την απόσταση του σχολείου μας από τον Ισημερινό( (4590,23 χλμ) υπολογίσαμε την ακτίνα της γης 6216,87 χλμ .Με δεδομένο ότι η ακτίνα της γης είναι 6380χλμ πέσαμε έξω 154χλμ.
Ήταν μια ενδιαφέρουσα εμπειρία για τους μαθητές που πήραν μέρος στις μετρήσεις και στον υπολογισμό και μια πρώιμη περιήγηση στον υπέροχο κόσμο της φυσικής και της επιστήμης.
Γκένιος Ανδρέας
Δντης 2ου Δ ΣΧ Σιδ/στρου