(Fuvest 2013)
Uma das primeiras estimativas do raio da Terra é atribuída a Eratóstenes, estudioso grego que viveu, aproximadamente, entre 275 a. C. e 195 a. C. Sabendo que em Assuã, cidade localizada no sul do Egito, ao meio dia do solstício de verão, um bastão vertical não apresentava sombra, Eratóstenes decidiu investigar o que ocorreria, nas mesmas condições, em Alexandria, cidade no norte do Egito. O estudioso observou que, em Alexandria, ao meio dia do solstício de verão, um bastão vertical apresentava sombra e determinou o ângulo θ entre as direções do bastão e de incidência dos raios de sol. O valor do raio da Terra, obtido a partir de θ e da distância entre Alexandria e Assuã foi de, aproximadamente, 7500 km.
O mês em que foram realizadas as observações e o valor aproximado de θ são
(Note e adote: distância estimada por Eratóstenes entre Assuã e Alexandria = 900 km; π = 3.)
Eratóstenes colocou o bastão em Assuã
e os raios solares batiam bem em cima dele, por isso não formava sombra
então ele levou o bastão para Alexandria
e os raios solares faziam um ângulo θ com ele
Qual é o ângulo central entre Assuã e Alexandria ?
O comprimento de um arco de circunferência é: \( s = \Large{ {\pi r \alpha} \over {180} } \)
r: raio da circunferência
α: ângulo central
Segundo a questão a distância de Assuã para Alexandria é 900 km, portanto
\( 900 = \Large{ {3.7500 \alpha} \over {180} } \)
α = 7,2º
⇓
θ é igual ao ângulo central, portanto θ = 7,2º
Se você não consegue ver, vamos prolongar as retas da ilustração
consegue perceber que a reta AB é paralela aos raios solares ?
E que elas são cortadas por uma transversal ?
θ e o ângulo central são correspondentes e portanto iguais.
Quanto ao mês eu não sei como descobri-lo utilizando matemática, então me limitarei a dizer que foi em junho.