Вертикаль и горизонталь

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Рис. 1. Схематическое изображение отвесной линии (направления «зенит» и «надир»), а также горизонтаастрономический горизонт» и «видимый горизонт»).

Вертика́льная линия (или вертикаль) — линия, параллельная направлению вверх-вниз в выбранной точке. За направление вниз (надир)[1] принимают направление силы тяжести (то есть ускорения свободного падения )[2], а за направление вверх — противоположное силе тяжести (зенит)[3].

Вертикальная плоскость — это плоскость, которая параллельна вертикали.

Горизонта́льная плоскость или линия — это плоскость или линия перпендикулярная вертикали[4] и параллельная плоскости астрономического горизонта в выбранной точке[5].

В практической деятельности вертикальность или горизонтальность определяется при помощи таких приборов как теодолит, отвес, уровень, угломер.

История[править | править код]

Исторически понятия вертикали и горизонтали, а также соответствующие им плоскости возникли в процессе геометризации и координатизации человеком окружающей его земной поверхности.[6]

Отвес известен человечеству с незапамятных времён и представляет из себя приспособление, состоящее из тонкой нити и грузика на её конце, позволяющее судить о правильном вертикальном положении и служащее для вертикальной юстировки. Под действием силы тяжести нить принимает постоянное направление (отвесная линия).

Использование отвеса, надо предполагать, возникло в Египте при построении зданий. Найдены отвесы времён конца Третьей династии[7].

Египтяне изобрели инструмент, напоминающий букву E, от которого отвесная линия была подвешена к верхней внешней части E. Проверка на вертикальность поверхности достигается путём прикладывания к ней отвеса. Положение поверхности вертикально, если нить прикасается к нижнему выступу отвеса, оставаясь при этом ровной. Как ни странно, этот полезный инструмент, по-видимому, был забыт на многие века и вновь появился только в наше время.[8]

В эллинистический период совокупность знаний о землемерии разделилась на геометрию и геодезию, которые впоследствии дали жизнь многообразным прикладным и теоретическим наукам, которые существуют в современности.[6]

Обобщения без учёта силы тяжести[править | править код]

Декартова система координат

Вертикаль и горизонталь а также соответствующие им плоскости в качестве базовых понятий начертательной геометрии и в инженерной графике могут описывать объекты, находящиеся вне действия силы тяжести (например, на МКС. где сила тяжести компенсирована центробежной силой),[9] либо объекты, которые в процессе эксплуатации меняют свою ориентацию относительно горизонтали и вертикали (элемненты водных судов, автотранспорта и т. п.)

В математике[править | править код]

При введении декартовой системы координат в трёхмерном пространстве, как правило, в качестве оси выбирают вертикальное направление вверх. Соответственно горизонтальной плоскостью является плоскость .[10]

Примечания[править | править код]

  1. Астронет > Надир. Астронет. Дата обращения: 25 ноября 2019.
  2. Hofmann-Wellenhof, B. Physical Geodesy / B. Hofmann-Wellenhof, H. Moritz. — 2nd. — Springer, 2006. — ISBN 978-3-211-33544-4.
  3. Астронет > Зенит. Астронет. Дата обращения: 25 ноября 2019.
  4. Анопин В. Н. Геодезия: учебно-методическое пособие. — 1.— Волгоград : ВолгГТУ, 2017. — С. 47. — 126 с. — ISBN 978-5-9948-2516-7.
  5. Астронет > Горизонт. Астронет. Дата обращения: 25 ноября 2019.
  6. 1 2 Кривоногов В. Г. История геодезии. Лекции. — Издательство «Недра», 1987.
  7. W. M. Flinders Petrie, F. R. S., F. B. A. Tools and weapons. Illustrated by the egyptian collection in University College, London, and 2,000 outines from other sources. — 1-е изд. — London and Aylesbury: Hazell, Watson and Viney, LD, 1917. — С. 42 (§118), XLVIII. — 262 с.
  8. Hand tool - Plumb line, level, and square (англ.). Encyclopedia Britannica. Дата обращения: 11 октября 2019.
  9. Большая советская энциклопедия. Невесомость
  10. Гаспар Монж. Начертательная геометрия / Перевод Газе В. Ф. Под общей редакцией Кравца Т. П. — 1. — Ленинград: Академия Наук СССР, 1947. — С. 23. — 291 с.