Comment faire un clinomètre?

Un clinomètre simple ou à angle fixe nécessite beaucoup d'espace pour aller et venir lors de la mesure d'un objet.

Un clinomètre, également appelé déclinomètre ou inclinomètre, est un instrument qui mesure la pente verticale, généralement l'angle entre le sol ou l'observateur et un objet de grande taille. Un clinomètre simple ou à angle fixe nécessite beaucoup d'espace pour aller et venir lors de la mesure d'un objet. Un clinomètre à rapporteur vous permet de mesurer tout en restant sur place et est une version facile à fabriquer des clinomètres fréquemment utilisés en astronomie, arpentage, ingénierie et foresterie.

Méthode 1 sur 4: faire un clinomètre simple

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Pliez un morceau de papier de 8 x 8 po (20 x 20 cm) en un triangle. Pliez le coin inférieur droit pour toucher le côté gauche du papier, en alignant exactement les côtés pour former un triangle. Si vous utilisez une feuille de papier rectangulaire ordinaire, il y aura probablement une section "supplémentaire" dépliée au-dessus de ce triangle. Coupez ou déchirez cette section. Il ne vous reste qu'un triangle rectangle isocèle, avec un angle de 90° et deux angles de 45°.
- Le papier de construction fera un clinomètre plus durable, mais vous pouvez utiliser n'importe quelle feuille de papier. Vous voudrez peut-être coller ou coller le triangle ensemble pour le rendre plus solide.
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Collez une paille droite sur le côté le plus long du triangle. Placez une paille le long du bord le plus long du triangle, ou hypoténuse, de sorte qu'une extrémité dépasse légèrement du papier. Assurez-vous que la paille n'est pas pliée ou écrasée et qu'elle coule tout droit le long de l'hypoténuse. Utilisez du ruban adhésif ou de la colle pour le fixer sur le papier. Vous regarderez à travers cette paille lors de l'utilisation du clinomètre.
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Percez un petit trou à côté du bout de la paille. Choisissez l'extrémité de la paille qui est au niveau du coin, pas celle où la paille s'étend au-delà du papier. Utilisez une perforatrice ou un stylo pointu pour faire un trou dans le triangle près de ce coin.
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Attachez une ficelle à travers le trou. Poussez une ficelle à travers le trou, puis faites un nœud ou du ruban adhésif pour l'empêcher de glisser. Utilisez suffisamment de ficelle pour avoir au moins quelques pouces (plusieurs centimètres) pendant au bas du clinomètre.
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Attachez un petit poids à l'extrémité inférieure de la chaîne. Utilisez une rondelle métallique, un trombone ou un autre petit objet. Le poids doit pendre 5 centimètres (5 cm) ou plus sous le coin du clinomètre pour que la corde se balance librement.

Comment faire un clinomètre à l'aide d'un thermocol?

Méthode 2 sur 4: utiliser un simple clinomètre

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Observez le haut d'un objet haut à travers la paille. Tenez l'extrémité la plus longue de la paille à côté de votre œil et pointez-la vers le haut d'un grand objet que vous souhaitez mesurer, comme un arbre. Très probablement, vous devrez incliner le triangle pour que l'une des bases soit parallèle au sol afin de voir le haut de l'objet que vous visez.
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Avancez ou reculez jusqu'à ce que la chaîne s'aligne avec le triangle. Afin de mesurer l'arbre, vous devez trouver un endroit où vous pouvez tenir le triangle complètement à plat et toujours voir le haut de l'objet à travers la paille. Vous pouvez dire quand le triangle est plat car le poids tirera la corde vers le bas exactement dans l'alignement de l'un des côtés courts du triangle.
- Lorsque cela se produit, cela signifie que l'angle d'élévation entre votre œil et le haut de l'objet est de 45 degrés.
- Si vous accroupir ou debout sur un objet pour trouver une meilleure position, vous devez mesurer votre taille au niveau des yeux alors que dans cette position, au lieu de en position debout normalement comme décrit dans une étape ultérieure.
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Utilisez un ruban à mesurer pour trouver la distance entre cette position et la base de l'objet haut. Tout comme le triangle que vous tenez, le triangle géant formé par vous, la base de l'objet haut et le haut de l'objet a deux angles de 45° et un angle de 90°. Les deux côtés les plus courts d'un triangle 45-45-90 ont toujours la même longueur. Mesurez la distance entre la position dans laquelle vous vous trouviez à la fin de la dernière étape et la base de l'objet haut que vous mesurez. Le résultat est presque la hauteur de l'objet grand, mais il y a une étape de plus pour obtenir votre réponse finale.
- Si vous n'avez pas de ruban à mesurer, marchez normalement vers l'objet haut et comptez le nombre de pas qu'il faut pour y arriver. Plus tard, lorsque vous avez une règle, mesurez la longueur d'un pas et multipliez par le nombre de pas que vous avez faits pour trouver la distance totale (et donc la hauteur de l'objet).
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Ajoutez votre taille au niveau des yeux pour obtenir la réponse finale. Parce que vous avez tenu le clinomètre au niveau des yeux, vous avez en fait mesuré la hauteur de l'objet en commençant à la hauteur de vos yeux au-dessus du sol. Utilisez un ruban à mesurer pour savoir à quelle hauteur vous êtes du sol au niveau de vos yeux, ajoutez le résultat au nombre que vous avez mesuré à la dernière étape. Vous connaissez maintenant toute la hauteur de l'objet!
- Par exemple, si le niveau de vos yeux est de 5 mètres (1,5 m) et que la distance entre vous et un arbre est de 45 mètres (14 m), la hauteur totale de l'arbre est de 50 mètres (15 m).

Le papier de construction fera un clinomètre plus durable, mais vous pouvez utiliser n'importe quelle feuille de papier.

Méthode 3 sur 4: fabrication d'un clinomètre rapporteur

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Trouvez un rapporteur à 180°. Ce type de rapporteur a la forme d'un demi-cercle, avec des angles marqués tout autour de la jante. Vous pouvez les acheter partout où vous vendez des fournitures scolaires. Idéalement, choisissez un rapporteur avec un petit trou près du centre du rapporteur, le long de sa base droite.
- Si vous ne souhaitez pas en acheter un, vous pouvez rechercher en ligne un rapporteur imprimable. Imprimez-le, coupez-le très soigneusement le long de son contour et collez le rapporteur en papier sur quelque chose d'un peu plus solide, comme du papier de construction ou une fiche.
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Collez une paille le long du bord droit. Collez une paille en plastique droite sur ou près du bord droit du rapporteur. Assurez-vous que la paille passe à travers les deux marques 0° ou zéro sur les extrémités opposées du bord droit.
- Si vous n'avez pas de paille, roulez un morceau de papier dans un cylindre serré et utilisez-le à la place.
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Attachez une ficelle à travers le petit trou sur le bord droit. De nombreux rapporteurs sont livrés avec un petit trou directement entre les marques 0° sur le rapporteur, en face de la marque 90° sur le bord incurvé du rapporteur. Si votre rapporteur n'a pas de petit trou ici, ou si le trou n'est pas situé correctement, scotchez ou collez la ficelle sur le rapporteur à l'endroit où le trou devrait être. Assurez-vous que la corde pend à quelques pouces (plusieurs centimètres) sous le rapporteur.
- Si vous utilisez un rapporteur en papier, vous pouvez percer vous-même le trou avec un stylo pointu ou une perforatrice. N'essayez pas de percer un trou dans un rapporteur en plastique, car il est probablement fait de plastique fragile et pourrait se briser.
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Attachez un petit poids à l'extrémité pendante de la ficelle. Attachez un trombone, une rondelle en métal ou tout autre petit poids à l'extrémité de la ficelle. Lorsque vous tenez le clinomètre de manière à ce que la corde tombe au-delà du bord circulaire du rapporteur, le poids tirera la corde vers le bas au-delà d'une marque d'angle sur le rapporteur, par exemple 60°. Cela vous indique à quel angle le clinomètre est tenu, ce qui peut être utilisé pour trouver les hauteurs d'objets éloignés comme décrit dans la section ci-dessous.

Méthode 4 sur 4: utilisation d'un clinomètre rapporteur

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Observez le haut d'un objet haut à travers la paille. Tenez le clinomètre de sorte que le bord incurvé du rapporteur soit orienté vers le bas. Inclinez le clinomètre jusqu'à ce que vous puissiez regarder à travers la paille ou le tube en papier et voir le haut d'un objet haut que vous souhaitez mesurer, comme un bâtiment. Vous pouvez utiliser cette méthode pour mesurer l'angle entre vous et le haut de cet objet, ou la hauteur de l'objet.
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Mesurez l'angle à l'aide du rapporteur. Maintenez le clinomètre stable dans cette position, jusqu'à ce que la corde pendante devienne immobile. Calculez l'angle entre le milieu du rapporteur (90°) et le point où la corde traverse la jante en soustrayant l'un de l'autre. Par exemple, si la corde traverse le bord à 60°, l' angle d'élévation entre vous et le haut de l'objet est de 90-60 = 30°. Si la corde traverse la jante à 150°, l'angle d'élévation est de 150-90 = 60°.
- L'angle d'élévation sera toujours inférieur à 90° puisque 90° est droit vers le haut dans le ciel.
- La réponse sera toujours positive (supérieure à 0°). Si vous soustrayez le plus grand nombre du plus petit et obtenez un nombre négatif, rayez simplement le signe moins pour obtenir la bonne réponse. Par exemple, si vous calculez que 60-90 = -30°, l'angle d'élévation réel est de + 30°.
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Calculez la tangente de cet angle. La tangente d'un angle est définie comme le côté d'un triangle rectangle opposé à l'angle, divisé par le côté adjacent à l'angle. Dans ce cas, le triangle est formé de trois points: vous, la base de l'objet et le haut de l'objet. Le côté «opposé» de cet angle est la hauteur de l'objet, et le côté adjacent est la distance entre vous et la base de l'objet.
- Vous pouvez utiliser une calculatrice scientifique ou graphique, une calculatrice de tangente en ligne ou un graphique répertoriant les tangentes pour différents angles.
- Pour calculer la tangente sur une calculatrice, appuyez sur TAN et entrez l'angle que vous avez trouvé. Si la réponse est inférieure à 0 ou supérieure à 1, réglez votre calculatrice en degrés au lieu de radians et réessayez.
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Mesurez votre distance par rapport à l'objet. Si vous souhaitez connaître la hauteur de l'objet, vous devrez savoir à quelle distance vous vous trouvez de sa base. Mesurez à l'aide d'un ruban à mesurer. Si vous n'en avez pas, comptez le nombre de pas ordinaires nécessaires pour atteindre l'objet, puis mesurez la longueur d'un pas une fois que vous avez trouvé une règle. La distance totale est la longueur d'un pas multipliée par le nombre de pas que vous avez effectués.
- Certains rapporteurs ont des règles marquées le long du bord droit.
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Utilisez vos mesures pour calculer la hauteur de l'objet. N'oubliez pas que la tangente de votre angle est (hauteur de l'objet) / (distance entre vous et l'objet). Multipliez la tangente par la distance que vous avez mesurée, et il ne vous restera que la hauteur de l'objet!
- Par exemple, si l'angle d'élévation était de 35° et que votre distance par rapport à l'objet était de 45 unités, la hauteur de l'objet est égale à 45 x tangente (35°) ou 31,5 unités.
- Ajoutez votre propre hauteur au niveau des yeux à votre réponse, car c'est à quelle distance votre clinomètre était au-dessus du sol.

Utilisez suffisamment de ficelle pour avoir au moins quelques pouces (plusieurs centimètres) pendant au bas du clinomètre.

Conseils

Il est beaucoup plus facile d'utiliser un clinomètre rapporteur avec deux personnes. Une personne peut voir l'objet à travers la paille tandis que l'autre peut noter la position de la ficelle.

Mises en garde

Un clinomètre fait maison n'est généralement pas utilisé pour un travail de haute précision, comme l'arpentage. Pour ces tâches, utilisez un clinomètre électronique.
Si le sol à la base de l'objet que vous observez est à un niveau différent du sol sur lequel vous vous trouvez, vous risquez de ne pas obtenir un résultat précis. Essayez de mesurer ou d'estimer la différence de hauteur pour ajouter ou soustraire à votre résultat.

Les choses dont vous aurez besoin

Papier (ou rapporteur)
Matériau en paille ou en fer creux
Chaîne
Poids de laveuse ou de pêche

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