Matemática

Localizando pontos na superfície da Terra

Pontos na superfície da Terra

Você sabia que onde está sentado agora tem uma localização exata, ou ponto, na superfície da Terra? Além disso, você sabia que temos um sistema configurado para que possamos localizar pontos na superfície da Terra? É realmente fascinante. Veja, a Terra é colocada em uma espécie de grade que nos permite localizar pontos em sua superfície.

Claro, a Terra é redonda, então sua grade difere de um sistema normal de coordenadas xy , mas o conceito é o mesmo. Somos capazes de localizar pontos na superfície da Terra usando a latitude e longitude do ponto, e estes são determinados pela grade. Vamos discutir esses dois conceitos para que tudo se torne mais familiar.

Latitude longitude

Latitude é a distância angular de um ponto do Equador, onde o Equador é uma linha imaginária que está exatamente no meio do caminho entre o Pólo Norte e o Pólo Sul e gira em torno da circunferência da Terra. As linhas latitudinais são as linhas horizontais da grade da Terra paralelas ao equador. Eles são medidos em graus de 0 a 90 graus ao norte ou ao sul do equador. Os pontos que ficam acima do Equador são dados em graus ao norte, e os pontos que ficam abaixo do equador são dados em graus ao sul.

Longitude é a distância angular de um ponto do Meridiano Principal, onde o Meridiano Principal é uma linha imaginária que corre perpendicular ao Equador do Pólo Norte ao Pólo Sul e passa por Greenwich, Inglaterra. As linhas longitudinais , também chamadas de meridianos , diferem das linhas latitudinais porque não correm paralelas ao Meridiano Principal. Em vez disso, eles são semicírculos com um raio igual ao raio da Terra (aproximadamente 3.960 milhas), indo do Pólo Norte ao Pólo Sul. Eles são medidos em graus de 0 a 180 graus a leste ou oeste do Meridiano Principal. Os pontos a leste do Meridiano Principal são dados em graus a leste e os pontos a oeste do Meridiano Principal são dados em graus a oeste.

Usando latitude e longitude, podemos localizar pontos na superfície da Terra usando o seguinte formato:

  • Graus de latitude N ou S, graus de longitude E ou W

Por exemplo, em graus decimais, a localização de Grand Rapids, Michigan, na superfície da Terra é 42,963N, 85,668W. Isso nos diz que Grand Rapids, Michigan, fica 42,963 graus ao norte do Equador e 85,668 graus a oeste do Meridiano Principal.

Muito legal, você não diria? Vamos dar uma olhada nas possíveis aplicações desse conhecimento que acabamos de adquirir!

Formulários

Da mesma forma que a menor distância entre dois pontos é uma linha, a menor distância entre dois pontos na superfície da Terra é um caminho reto de um para o outro, mas como a Terra é redonda, é uma curva. Por causa disso, se dois pontos na superfície da Terra têm a mesma longitude e, portanto, estão na mesma linha longitudinal, ou meridiano, a distância mais curta entre esses pontos é igual ao comprimento do arco ao longo do meridiano entre eles.

A fórmula para o comprimento do arco é a seguinte:

  • Comprimento do arco = (π⋅ r ⋅θ) / 180

onde r é o raio e θ é o ângulo varrido pelo arco em graus.

Como a distância mais curta entre dois pontos na superfície da Terra que se encontram no mesmo meridiano é igual ao comprimento do arco ao longo do meridiano entre eles, podemos usar esta fórmula com r igual a 3.960 milhas (o raio da Terra) e θ é igual à distância angular entre as latitudes dos dois pontos.

Por exemplo, suponha que desejamos encontrar a distância mais curta entre Grand Rapids e o Equador. Este será o comprimento do arco do meridiano em que Grand Rapids se encontra até o ponto no Equador que fica no mesmo meridiano (85.668W). Grand Rapids tem latitude 42.963N, e o equador tem latitude 0. Podemos usar nossa fórmula com r = 3.960 e θ é a distância angular entre as latitudes de Grand Rapids e o Equador (42.963 e 0, então θ = 42.963).

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A distância mais curta entre Grand Rapids, Michigan e o Equador é de aproximadamente 2.969 milhas.

Vamos considerar mais um! Suponha que desejamos encontrar a distância mais curta entre dois pontos 40N, 50E e 35N, 50E. Vemos que ambos se encontram no mesmo meridiano com longitude 50E, então podemos usar nossa fórmula com r = 3960. Existem 5 graus entre as latitudes 35N e 40N do ponto, então θ = 5.

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Portanto, a distância mais curta entre os dois pontos é de aproximadamente 346 milhas.

Resumo da lição

A latitude de um ponto é a distância angular do ponto ao Equador. É medido em graus ao norte ou ao sul do Equador, de 0 a 90 graus. A longitude de um ponto é a distância angular do ponto ao Meridiano Principal. É medido em graus a leste ou oeste do Meridiano Principal de 0 a 180 graus.

As linhas latitudinais e longitudinais formam uma grade na superfície da Terra que nos permite localizar pontos. As linhas latitudinais circundam a Terra e são paralelas ao Equador. As linhas longitudinais , também chamadas de meridianos , são semicírculos que vão do Pólo Norte ao Pólo Sul.

Damos pontos na superfície da Terra usando o seguinte formato:

  • Graus de latitude N ou S, graus de longitude E ou W

Sendo capazes de localizar pontos na superfície da Terra e estando familiarizados com as diferentes características desses pontos, podemos resolver uma série de aplicações envolvendo a distância entre pontos na superfície da Terra. Visto que viajar é extremamente comum na vida das pessoas, isso é extremamente útil no mundo real.