1 . Altura del edificio
alfa = 40º
beta = 32º
D = 50 pies
cada punto de observación el extremo del edificio y su base forman triángulos rectángulos donde
la altura de edificio (H) es el cateto opuesto al ángulo de elevación
a y b son los catetos adyacentes
tan(alfa) = H / a
tan(beta) = H / b
despajando a y b de las ecuaciones
a = H / tan(alfa)
b = H / tan(beta)
además
b = a + D
reemplazando
H / tan(beta) = H / tan(alfa) + D
H / tan(beta) - H / tan(alfa) = D
D = H * ( 1 / tan(beta) - 1 / tan(alfa))
despejando H
H = D / ( 1 / tan(beta) - 1 / tan(alfa))
reemplazando por los valores
H = 50 pies / ( 1 / tan(32º) - 1 / tan(40º)) = 122, 37 pies
2 .
Monte Rushmore
En este caso cada ángulo de observación corresponde a un punto distinto de la cara
alfa = 35º
beta = 32º
D = 800 pies
En este caso cada ángulo de observación corresponde a un punto distinto de la cara
El punto de observación, cada punto de la cara y la base forman triángulos rectángulos donde
a y b son los puntos de la cara es el cateto opuesto al ángulo de elevación
D la distancia al pie del monto es el cateto adyacente
tan(alfa) = a / D
tan(beta) = b / D
despajando a y b de las ecuaciones
a = D * tan(alfa)
b = D * tan(beta)
altura de la cara (h) = b - a = D * tan(alfa) - D * tan(beta) = D * (tan(alfa) - tan(beta))
reemplazando por los valores
h = 800 pies * ( tan(35º) - tan(32º)) = 60, 27 pies.