什麼是影子長度計算機?
這款計算機能算出當太陽位於地平線上某個角度時,一個直立物體所投射出的影子長度。掌握影子長度在許多情境都很實用,例如太陽能板的間距規劃、建築物的日照與遮蔭分析、攝影取景規劃、園藝種植,以及經典的「旗桿有多高」幾何題。本工具適用於任何一致的單位(公尺、英尺等)——你用什麼單位輸入高度,算出的影子長度就會是相同單位。
使用方法
輸入物體的高度,以及太陽的仰角(即太陽在地平線上方的高度角,範圍從地平線的 0° 到正上方的 90°)。按下計算,即可看到影子長度,以及影長與物高的比值,方便你快速套用到其他物體上。太陽角度越低,影子越長;太陽越高,影子越短。
公式說明
一個高度為 h 的直立物體與它的影子會構成一個直角三角形。太陽仰角 θ 位於影子末端的頂點,物體本身是對邊,影子則是鄰邊。由於 \(\tan(\theta) = \text{對邊} / \text{鄰邊} = h / L\),解出影子長度可得:
$$L = \frac{h}{\tan(\theta)}$$
當 \(\theta\) 趨近 0° 時,影子會趨向無限長;當 \(\theta\) 為 90°(太陽位於正上方)時,影子則縮短為零。
範例試算
一根 10 公尺高的桿子,太陽位於地平線上方 30°:\(\tan(30°) \approx 0.5774\),因此 $$L = \frac{10}{0.5774} \approx 17.32 \text{ 公尺}$$ 影子大約是桿子高度的 1.73 倍——剛好等於 \(\cot(30°) = \sqrt{3}\)。
常見問題
什麼是太陽仰角?它是太陽在地平線上方的角度,會隨著一天的時段與季節而改變;像太陽位置計算工具就能算出任何時間、地點的仰角數值。
為什麼接近日出時我的影子會變得無限長?當仰角趨近 0° 時,\(\tan(\theta)\) 也趨近於 0,用它去除高度就會讓影子變得極長——這正好對應到清晨與黃昏時所見的超長影子。
計算結果使用什麼單位?與你輸入高度時所用的單位相同。輸入公尺就得到公尺,輸入英尺就得到英尺。