Задача решается через отношение угла солнца к теням и принцип подобия треугольников. Ниже подробное решение и обоснование.
Цель: Понять
- Рассмотрим общую идею: для любого вертикального объекта высота h и длина его тени s связаны углом высоты солнца α так, что tan α = h / s. Это же относится и к пирамиде: если тень пирамиды имеет длину S, то H / S = tan α.
- Используем пример Фалея: у него высота h = 4 локтя, тень s = 6 локтей. Тогда tan α = h / s = 4/6 = 2/3.
Из этого следует общее правило:
- Для любого объекта при той же идеальной солнечной конъюнктуре (один и тот же α) отношение высоты к длине тени остается постоянным: H / S = 2/3.
- Значит высота пирамиды H = (2/3) · S, где S — длина тени пирамиды (в тех же единицах).
Пошаговое решение конкретной задачи
Найдем отношение высоты к длине тени по примеру Фалея: h / s = 4 / 6 = 2 / 3.
Применяем то же отношение к пирамиде: H / S = 2/3 → H = (2/3) · S.
Дадим длину тени пирамиды. В условии сказано: длина тени пирамиды «две сотки». Здесь примем старинную единицу: 1 сотка = 100 локтей. Тогда S = 2 сотки = 200 локтей.
Подставим и посчитаем высоту пирамиды в локтях: H = (2/3) · 200 = 400/3 локтей ≈ 133,33 локтя.
Переведем высоту в метры (1 локоть = 0.45 м): H в метрах = (400/3) · 0.45 = (400 · 0.45) / 3 = 180 / 3 = 60 м.
Ответ
- Высота пирамиды: 60 метров.
- В локтях высота равно 400/3 локтей ≈ 133,33 локтя.
Замечание по общей методике (как адаптировать на любой тень)
- Чтобы можно было пользоваться любой длиной тени, достаточно:
- взять известные h и s из примера Фалеса, вычислить tan α = h / s = 2/3;
- для пирамиды с тенью S имеем H = (2/3) · S.
- Формула общая: если для какого-то объекта A высота hA и тень sA заданы и tan α = hA / sA, то для любого другого объекта с тенью S высота H = (hA / sA) · S.
Дополнительное замечание
- В условии использована единица «сотки» как 100 локтей. Если принять другую трактовку единиц, результат может измениться. Если нужно, могу рассчитать и при другом толковании единицы «сотка».