de Wetenschap begrijpen dankzij Kunst en Geschiedenis

De arbalestrille of jakobsstaf

De arbalestrille of jakobsstaf

L. Dankbaar, Amsterdam, 1589, INV. IP.D. 261
l=70 cm Lmax=50 cm
In depot bij het Koninklijk Observatorium van België
© KMKG – Koninklijke Musea voor Kunsten en Geschiedenis

Portfolio

  • De arbalestrille of jakobsstaf

De jakobsstaf is een houten lat waarop een of meerdere schuifknoppen schuiven, ook wel hamers genaamd, rechtstreeks onderverdeeld in graden. Met dit instrument kan men de hoogte van een ster of een gebouw meten. Later werden er verschillende hamers toegevoegd om het gebruik van het werktuig te verbeteren.

Wie? :

De eerste vermelding van de ‘jakobsstaf’ gaat terug tot de eerste helft van de XIV de eeuw, en is van de hand van Levi ben Gerson (1288-1344). Toch weet men niet of hij inderdaad de uitvinder is.

Waneer? :

Op welk tijdstip dit wetenschappelijk instrument is opgedoken blijft twijfelachtig. Sommigen zijn van oordeel dat het instrument reeds bestond in de tijd van de Chaldeeën   vanaf de IX de eeuw voor JC, maar het is in de XIV de eeuw dat Levi ben Gerson voor het eerst de jakobsstaf beschrijft.

Evolutie :

Het instrument werd vaak gebruikt van de XIV de tot de XVIII de eeuw in de topografie en door zeevaarders. Gemma Frisius geeft een beschrijving begin XVI de eeuw. In 1581 beschrijft Michel Coignet (1549-1623) een eenvoudiger instrument, dat zal worden gebruikt tot in de XVIII de eeuw. Van dan af zijn er meer preciese instrumenten zoals bijvoorbeeld het Daviskwadrant dat dit instrument zullen vervangen en later de octant en de sextant.

Waarom? :

1. In de sterrenkunde.
De ‘arbalestrille’ werd in dit domein gebruikt om de hoogte van de sterren te meten.

2. In de scheepvaart.
De zeevaarders uit deze tijd moesten zich bewegen op de aardbol, en dienden bijgevolg de breedtegraad   te kennen waarop ze zich bevonden. Om dit te doen dienden er zich twee oplossingen aan, de eerste bestond erin om ‘s middags de hoogte van de zon te meten en de tweede oplossing bestond erin om ‘s nachts de hoogte van de poolster te meten en zodoende de breedtegraad   af te leiden.

3. In de landmeetkunde
De arbalestrille werd gebruikt om de hoogte van de gebouwen te meten en de afstand tussen twee punten.

Meet de hoogte van de gebouwen

Hoe? :

Gebruik met schaalverdeling

In de astronomie en in de scheepvaart.

  • In vooraanzicht
    De hoogte van een ster meten Het gebruik ervan in vooraanzicht is eenvoudig, het volstaat om de hamer (DE) te schuiven langs de stok (AB) tot men op de eerste lijn eerst het uiteinde van de stok (A) kan zien, het uiteinde van de hamer (D) en de horizon en ten tweede hetzelfde uiteinde van de stok, het andere uiteinde van de hamer (E) en de ster in kwestie. Op deze manier kan men op de graad die zich langs de stok (AB) bevindt, de hoogte tussen de horizon en de ster aflezen.
    JPEG - 8.3 kB
    Werking, zicht van voren


De afstand tussen de twee sterren meten
Om een afstand tussen twee sterren te meten gebruikt men dezelfde procedures, maar het moet zo zijn dat het deel dat eerder op de horizon gericht was, wordt gericht naar de eerste ster.

  • Omgekeerd De hoogte van de zon meten kan hinderlijk zijn voor de zeevaarders, omdat de intensiteit van het zonlicht hen verblindde. Om hieraan iets te doen, dienden ze een andere methode te vinden: het gebruik van de arbalestrille maar dan omgekeerd. Om te meten dient men eerst de hamer (DC) te plaatsen op het uiteinde van de staf (AB) en moet men een metalen vizier plaatsen op het lager uiteinde (D) dat is uitgerust met een kleine opening. Vervolgens dient men zich te draaien met zijn rug naar de zon terwijl men de jakobsstaf op het verticaal vlak houdt en naar de horizon (H) richt met het kleiner hamertje of ‘gabet’ (E). Ten slotte is het belangrijk om de schaduw van het bovenste deel van de hamer (AC) te brengen op de staf (AE). Op deze manier kunnen de zeelui gemakkelijk de hoogte van de zon bepalen zonder problemen. De DEC-hoek stemt overeen met de hoogte van de zon.
GIF - 18.7 kB
Gebruik, zicht van achteren

Gebruik zonder schaalverdeling.

Om een afstand te meten zonder graadverdeling op de staf, diende u de methode van de transversale staf te gebruiken. Deze methode bestaat erin om de afstand te meten op twee verschillende plaatsen (AA’), maar loodrecht op de afstand (bijvoorbeeld de breedte van een muur waar men tegenover staat) die men wil meten (GF). De afstand zal vervolgens bepaald worden door de stelling van Thales. ).

[Démonstratie].

JPEG - 97.9 kB
Berekening zonder schaalverdeling
Werken :
Referencies :