.

Thursday, April 4, 2019

Mengapa Bangunan Tinggi Di Tepi Laut Atau Tasik Kelihatan Terhalang Sebahagian

Mengapa Bangunan Tinggi Di Tepi Laut Atau Tasik Kelihatan Terhalang Sebahagian.

1. Manusia melihat objek samawi terbit dan terbenam.

Sebelum ini kita sudah membincangkan kaitan ciri objek daratan dengan batas ketinggian manusia melihat objek samawi (langit) terbit dan terbenam. Objek daratan adalah kecil dan lebih rendah manakala objek samawi besar dan adalah lebih tinggi. Sila baca artikelnya di sini.

Terhalangnya objek samawi adalah logik kerana objek di daratan yang lebih rendah dan kecil lebih awal masuk ke titik lenyap (vanishing point) menjadi garis ufuk berbanding objek samawi yang lebih tinggi dan besar yang tidak memasuki vanishing point nya lalu terhalang oleh garis ufuk kerana batas ketinggian pemerhati.

2. Persoalan kepada teori bumi datar.

Namun, isu kali ini ialah kelihatan objek di daratan juga terbenam atau dengan kata lain ia terhalang oleh air laut atau pun tasik. Bagaimana fenomena ini boleh berlaku sedangkan bumi ini datar? Jika faktor penghalang untuk objek samawi adalah logik, maka bagaimana pula dengan objek di daratan seperti bangunan juga kelihatan terbenam? Adakah ia disebabkan lengkungan bumi (curvature of earth)?

3. Objek tinggi di daratan juga terhalang / kelihatan terbenam seperti objek samawi.

Bangunan yang lebih tinggi kelihatan terhalang oleh air laut sebenarnya mempunyai konsep yang sama iaitu objek yang lebih rendah masuk ke titik lenyapnya menjadi garis ufuk lalu terhalang oleh garis ufuk kerana batas ketinggian pemerhati.

4. Konsep sama, tetapi sedikit perbezaan.

Namun, konsep bagaimana bangunan yang terhalang itu sedikit berbeza dengan konsep objek samawi terbit terbenam. Konsep yang sama terhalang oleh batas ketinggian pemerhati, namun bezanya ialah objek darat dapat dilihat kembali dengan naik lebih tinggi hingga ke tahap tertentu. Pemerhati boleh melihat semula hanya dengan melihat dari ketinggian kapal terbang sekitar 10km relatif kepada jarak tertentu. Bezanya ialah dengan naik pada ketinggian tertentu bangunan yang terhalang itu boleh dilihat kembali.

5. Data dari sempadan USA-Kanada.

Dalam perbincangan yang lalu, saya ada buat artikel penerangan mengapa 184 meter menara CN di Toronto, Kanada berselindung di sebalik air Tasik Ontario? Sila baca artikelnya di sini.

Tinggi sebenar menara CN itu ialah 553.33m.
Bahagian terhalang setinggi 184m.
Gambar diambil dari Olcott, USA.
Jarak pemerhati kepada bangunan menara CN ialah 62 km. 

6. Formula mengira lengkungan bumi yang menghalang penglihatan.

Berikut adalah formula mengira lengkungan bumi. Anda boleh copy paste formula ini dan mula mengira dalam excel atau google sheets.

=6373-(6373*(cos(asin(A3/6373))))

Nilai A3 boleh letakkan jarak dalam kilometer.
Nilai 6373 ialah jejari bumi.

Dengan memasukkan nilai A3 iaitu 62 km, maka lengkungan bumi akan dapat nilai 301.5 meter.

Oleh itu, dengan menggunakan teori bumi sfera, lengkungan bumi yang akan menghalang penglihatan akan jatuh setinggi 301.5 meter.

Dengan menggunakan segitiga bersudut tegak, maka boleh dikira sudut bahagian bangunan terhalang. 

tan θ = (301.5 ÷ 62000) meter
θ = tan ^-1 (0.00486290323)
θ = 0.27862164°

7. Mengira lengkungan bumi.

Kita boleh mencari di carian google dengan kata kunci "curvature calculator" ataupun boleh ke link ini untuk semakan lebih cepat.


Kira-kira dari teori bumi sfera.
Jarak: 62 km

Jarak --> Lengkungan bumi

1 km --> 0.08 meters
2 km --> 0.31 meters
5 km --> 1.96 meters
10 km --> 7.85 meters
20 km --> 31.39 meters
50 km --> 196.20 meters
100 km --> 784.79 meters
200 km --> 3138.97 meters
500 km --> 19610.09 meters
1000 km --> 78319.62 meters

Jika 50 km jarak akan jadi lengkungan bumi ialah 196.20 m. 
Untuk jarak 62 km pengiraannya begini.

x = (62km x 196.2m) ÷ 50km = 0.00632008154
= 243.2m.

Oleh itu, dengan menggunakan teori bumi sfera, lengkungan bumi yang akan menghalang penglihatan akan jatuh setinggi 243.2 meter.

8. Dengan menggunakan segitiga bersudut tegak, maka boleh dikira sudut bahagian bangunan terhalang. 

tan θ = (243.2 ÷ 62000) meter
θ = tan ^-1 (0.00392258065)
θ = 0.22474616°

9. Perbezaan.

Daripada dua pengiraan ini terdapat perbezaan nilai. Nilai pertama dengan jarak 62km menggunakan formula bumi sfera ialah 301.5 meter. Manakala apabila menggunakan aplikasi online di laman web earth curvature dot com akan dapat nilai 243.2 meter. 

Beza = 301.5 m - 243.2 m = 58.3 meter.

Terdapat perbezaan dalam nilai ini, saya tidak pasti kenapa ada perbezaan ini. Jika anda tahu, boleh maklum pada saya.

Manakala perbezaan sudut dalam teori bumi sfera ialah 0.27862164° tolak nilai 0.22474616° akan dapat beza 0.05387548°.

10. Pengiraan dalam teori bumi datar.

Dengan data yang sama, adakah konsep bumi datar ini boleh menerangkan fenomena ini secara nombor?

Kira-kira dari teori bumi datar. Data yang digunakan ialah dari pemerhatian dari USA ke Kanada pada jarak 62km. 

Dengan menggunakan segitiga bersudut tegak, maka boleh dikira sudut bahagian bangunan terhalang. 

tan θ = (184 ÷ 62000) meter
θ = tan ^-1 (0.00296774194)
θ = 0.17003859°

11. Perbandingan pengiraan teori bumi sfera vs datar.

Daripada dua pengiraan teori ini, terdapat perbezaan bacaan antara pengiraan dua formula daripada teori bumi sfera dan satu pengiraan teori bumi datar 

12. Mengesahkan dengan ujikaji.

Berikut adalah dua ujikaji batas penglihatan yang telah dijalankan. Objek yang digunakan tutup bekas kuih (warna merah, mudah dikesan oleh penglihatan) dalam jarak dekat. Lantai beralun, namun ia masih datar apabila berjalan melaluinya. Tidak berbukit atau mendaki apabila melaluinya. Jauh sekali merasa seperti berjalan di atas bola yang sfera. Lantai beralun adalah diumpamakan sama seperti permukaan bumi yang penuh dengan objek-objek daratan dan topografinya seperti bukit bukau, gunung ganang, pokok, bangunan dan sebagainya.

Walaupun bekas tutup merah itu berada di atas lantai, ia adalah perlu hanya untuk tujuan membuktikan samada objek itu terhalang ataupun tidak. Jika bekas penutup merah itu digantung untuk samakan dengan objek samawi, maka satu lantai datar yang lebih panjang diperlukan. Oleh itu, sama ada bekas penutup merah itu digantung atau berada di atas lantai bukan lah faktor yang akan mengganggu ujikaji ini.

13. Ujikaji batas penglihatan #1.

Objek yang digunakan tutup bekas tabung surau (warna merah, mudah dikesan oleh penglihatan) dalam jarak dekat.

Jarak: +- 3 kaki hingga +- 30kaki
tinggi kamera: +- 2 inci












14. Keputusan.

Perhatikan betul-betul. Hasil menunjukkan bahagian bawah penutup merah sudah terhalang oleh bahagian lantai/ karpet surau. 

15. Ujikaji batas penglihatan #2.

Jarak: +- 3 kaki hingga 60 kaki
tinggi kamera: +- 1 inci (lebih rendah dari sebelum ini).












16. Keputusan.

Perhatikan betul-betul. Hasil menunjukkan bahagian bawah penutup merah mula terhalang oleh bahagian lantai apabila semakin menjauh. Akhirnya sehingga jarak +-60 kaki penutup bekas merah sudah tidak kelihatan lagi (terbenam).

17. Persoalannya adakah semasa proses membuat lantai, adakah curvature diambil kira?

18. Pengiraan sudut bahagian terhalang.

Pengiraan pertama menggunakan formula bumi sfera untuk jarak 62 km = 0.27862164°

Pengiraan kedua menggunakan aplikasi online untuk jarak 62 km = 0.22474616°

Pengiraan ketiga hasil data dari USA-Kanada untuk jarak 62km untuk konsep bumi datar = 0.17003859°

Pengiraan keempat ujikaji #1 untuk jarak 30 kaki, 26% tutup merah terpotong, karpet:

Jarak 30 kaki = 914.4 cm
Bahagian terbenam = 2.83 cm
tan θ = (2.83 ÷ 914.4) cm
θ = tan ^-1 (0.00309492563)
= 0.17732561°

Pengiraan kelima ujikaji #2 untuk jarak 60 kaki, 100% tutup merah terpotong, lantai beralun = 

Jarak 30 kaki = 914.4 cm
Bahagian terbenam = 2.83 cm
tan θ = (10.7 ÷ 1828.8) cm
θ = tan ^-1 (0.00585083115)
= 0.33522411°

19. Selaraskan peratus bahagian terbenam.

Untuk membandingkan sudut bahagian terbenam, kita perlu selaraskan pada 33 % daripada bahagian terbenam untuk bangunan menara CN.

Tinggi menara CN = 553.33 m
Bahagian terbenam = 184 m
Peratus bahagian terbenam = (184 ÷ 553.33) meter x 100% = 33 %.

Oleh itu, sudut bahagian terpotong mengikut pengiraan ialah,

Pengiraan pertama menggunakan formula bumi sfera untuk jarak 62 km = 0.27862164°

Pengiraan kedua menggunakan aplikasi online untuk jarak 62 km = 0.22474616°.

Pengiraan ketiga hasil data dari USA-Kanada untuk jarak 62 km untuk konsep bumi datar = 0.17003859°.

Pengiraan keempat ujikaji #1 untuk jarak 30 kaki, 26% tutup merah terpotong, karpet:
0.17732561°. Maka, untuk 33% ialah 
0.225067121°.

Pengiraan kelima ujikaji #2 untuk jarak 60 kaki, 100% tutup merah terpotong, lantai beralun = 
0.33522411°. Maka, untuk 33% ialah
0.110623956°.

20. Ralat.

Batas ketinggian manusia jika nak dibandingkan dengan ketinggian lensa kamera setinggi 2 inchi atau 1 inchi berkemungkinan memberi bacaan yang berbeza. Namun, jika kedua-dua bacaan ini dijadikan purata, maka nilainya ialah seperti ini 0.225067121° tambah 0.110623956° = 0.335691077° kemudian bahagi 2 = 0.167845539° menghampiri nilai bacaan sebenar bahagian menara CN yang terbenam iaitu 0.17003859°.

21. Kesimpulannya.

Memang ada penghalang bahagian yang terlindung. Tetapi bukan disebabkan curvature of earth. Ia disebabkan batas penglihatan disebabkan beberapa faktor. Sila baca artikelnya di sini.

Anda boleh lakukan ujikaji yang sama dan share hasilnya di ruangan komen, namun pastikan permukaan lantai adalah beralun dan bukannya absolute flat.

22. Bukti nyata.

Sekarang kita sudah mengetahui akan wujudnya batas penglihatan manusia disebabkan ketinggian. Seterusnya membuktikan bagaimana bangunan tinggi di tepi laut atau tasik terhalang sebahagian. Ibaratnya, seperti seekor semut yang kecil berada di atas dataran gelanggang yang luas. 


No comments:

Post a Comment