De goniometer Det er enheten som brukes til å måle vinkler dannet av to bilder. Navnet kommer fra to greske ord: gonians, som betyr vinkel og meter, med referanse til måling. Derfra kommer også goniometri, som er vitenskapen om å måle vinkler..
Vinkelmengder er en viktig del av disipliner som astronomi, landmåling, geologi, medisin, mineralogi, arkitektur, ingeniørfag og mange flere. Høyder, avstander, krefter og mange fysiske egenskaper har vinkler involvert, så deres måling er relevant..
Artikkelindeks
I eldgamle tider hadde noen ideen om å dele omkretsen i 360 like deler, kalt grader. Men det var først i 1538 at den nederlandske legen Regnier Gemma Frisius først utviklet et goniometer, et instrument avledet fra astrolabien (en enhet som brukes til å måle høyden eller senkningen av et objekt)..
Siden en vinkel er definert som regionen mellom to stråler med et felles punkt, som kan være sentrum av sirkelen, er en måte å bestemme målet for regionen ved å bruke en gradert sirkel.
Så den grunnleggende designen er en flat sirkel, gradert på en skala fra 360 º eller en halv sirkel, med 180 º. En enkel vinkelmåler av plast, som de som brukes i skolen, er et veldig grunnleggende goniometer, hvis vi holder oss til definisjonen.
Vinkelmåleren er i stand til å måle vinkler på en flat overflate, for eksempel et stykke papir eller et brett. Så bevegelsesområdet hans er ganske begrenset.
Goniometeret er mer sofistikert enn en enkel vinkelmåler. Noen har en vernier, for større presisjon i måling, og linjaler for å måle avstander. De har også armer for å plassere dem på ikke-flate overflater.
Det er derfor det er mange varianter av goniometre, hvis bruk avhenger av området du bruker. Når det gjelder produksjonsmaterialer, er de generelt lette og sterke, for eksempel plast, legert stål og aluminium..
Som vi har sagt, brukes goniometeret til å måle vinkler i en rekke situasjoner, for eksempel vinklene som er laget av kroppens ledd, som er en indikasjon på deres mobilitet. På samme måte er det i konstruksjonen nødvendig å måle vinklene i tak, vegger, dører og et mangfold av elementer.
Dette for å bare nevne noen få applikasjoner, siden de nesten er uendelige, siden vinkler er allestedsnærværende enheter i alt som omgir oss..
De sexagesimal system består av å dele omkretsen i 360 like store deler kalt grader (º). I sin tur er hver grad delt inn i minutter (') og ett minutt er delt inn i 60 sekunder (").
Dette systemet gjelder vinkler og er også veldig kjent som et tidsmål. I det følgende vil vi utelukkende referere til vinklene.
Når en vinkel uttrykkes i grader, minutter og sekunder, sies det å være uttrykt i komplekst mål. Men hvis du velger å la alt være i grader og brøkdeler av en grad, så er det en enkelt mål.
For eksempel er en vinkel som måler 25º 38 '12 "i komplekst mål, men den samme vinkelen i enkel måling er 25,64º. De fleste vitenskapelige kalkulatorer konverterer raskt mellom den ene og den andre..
Et enkelt goniometer som vist i følgende diagram består av:
- En halvcirkelformet del som inneholder gradert skala fra 0 til 180º.
- Kroppen, et stykke som har en diameter som halvcirkelen med skalaen hviler på.
- Folien slutter i en pekepinne for lesing.
En mer sofistikert versjon er presisjonsgoniometeret, som har en glidende regel festet til den leddede armen på goniometeret..
Den leddede armen går på den roterende skiven, som inneholder en vernier eller vernier, og roterer på den faste disken som har hovedskalaen gradert i 1º enheter..
Festet til den faste disken er den faste linjalen, som har en referanseoverflate der stykket som vinkelen skal måles til hviler på..
Alle varianter av goniometer har samme driftsprinsipp, la oss se:
De vernier, som går på den roterende skiven, har en skala gradert både til høyre og til venstre, som gjør det mulig å måle både med og mot klokken.
Det skal bemerkes at oppløsningen eller verdsettelsen av denne typen goniometer er 5 min lysbue, som vises numerisk senere..
I midten av goniometeret er det en skrue som fungerer både som rotasjonsakse og fiksering av vinkelposisjonen. Noen presisjonsgoniometre har et ekstra hjul for å kontrollere fin sving, slik at det kan justeres mer presist til brikken som skal måles..
Nevnte stykke er plassert mellom variabelregelen og den faste regelen eller firkanten. Både goniometeret og delen som allerede er plassert lyser for å sikre at passformen er perfekt..
Når en passering av lys mellom stykket og referanseflaten til linjalen eller firkanten har forsvunnet, blir posisjonen festet med leddfiksatoren eller festeskruen. Til slutt utføres målingen, trinnene er beskrevet nedenfor:
For å bruke goniometeret, blir objektet der hellingsvinkelen skal måles, klemt mellom arket og skiven til goniometeret, som vist i figur 4. Der er vinkelen som skal måles markert i fuchsia-farge.
Grønne og blå paralleller er trukket over bildet for å veilede leseren. Fuchsia-vinkelen er motsatt den gule vinkelen i toppunktet. Når det er motsatte vinkler gjennom toppunktet, måler de det samme.
Vinkelen i gult måler den samme som den oransje, siden de er mellom de grønne og blå linjene, som er parallelle. Når du er overbevist om dette, gjøres lesingen umiddelbart ved å følge indikatoren på arket.
Vinkelen på stykket som skal måles er en spiss vinkel, og avlesningen gjøres fra venstre til høyre. I det forstørrede bildet leser de 48º.
Selvfølgelig kan avlesninger gjøres fra høyre til venstre, da det er en dobbel skala for det. Å gjøre det på en eller annen måte avhenger av objektet som skal måles.
Alle måleinstrumenter har en forståelse, som er den minste delingen av skalaen, og enhver måling som blir utført, enten med goniometeret eller med andre, vil alltid bli påvirket av feil.
For eksempel, i det enkle goniometeret vi nettopp har sett, tilsvarer den minste divisjonen 1º.
Den maksimale feilen som kan gjøres i en måling utført med dette goniometeret er mer eller mindre forståelse. Ifølge dette uttrykkes lesingen av eksemplet som:
L = 48 ± 1º
Generelt beregnes forståelsen av en skala som dette ved å velge to vilkårlige målinger, og telle antall divisjoner mellom dem, slik:
Vurdering = større lesing - mindre lesning / antall divisjoner.
Presisjonsgoniometeret har en vernier: en annen skala plassert på en bevegelig disk og som kan flyttes under hovedvekten. Vernier gir bedre avlesninger.
Som alltid resulterer målingen med hovedskalaen i grader og kan gjøres med klokken (fra venstre til høyre) eller mot klokken (fra høyre til venstre), avhengig av bekvemmelighet..
Avlesningen på hovedskalaen utføres med prosedyren beskrevet i forrige avsnitt. 0 av vernier fungerer som en indikator i dette tilfellet.
Nå går vi til sluttlesingen med vernier, som vil gi oss referat. Hver divisjon er lik 5 '(vinkelminutter) og kan også leses fra venstre til høyre eller høyre mot venstre.
For å finne målingen må linjen til vernier velges som best sammenfaller med noen av linjene i den faste skalaen, og det vil være brøkdelen i grader som må legges til for å ha fullstendig avlesning..
La oss som et eksempel se avlesningen av figuren, gjort mot klokken. 0 på vernier indikerer 64º (grønn linje).
La oss nå se på linjen til vernier som passer best til noen av hovedlinjene. I figuren har den blitt fremhevet i fuchsia. Det sammenfaller med divisjon nummer 30 på vernierskalaen. Så vinkelen vår måler:
TIL1 = 64º 30 '= 64,5º
Når det gjelder forståelsen av dette goniometeret, avhenger det ikke bare av hovedskalaen, men av vernier. Goniometere har vanligvis 12 eller 24 divisjonsverniers i hver halvdel. Den i eksemplet har 12.
Det beregnes som følger:
Vurdering = minste deling av hovedregelen / antall divisjoner for vernier
I dette tilfellet er den minste divisjonen 1º = 60 ', og divisjonene er 12:
Vurdering = 60 '/ 12 = 5'
Derfor rapporteres lesingen på denne måten:
TIL1 = 64º (30 ± 5) '
La oss nå prøve med klokka.
0 av vernier faller sammen med 42º (oransje farge), mens delingen av vernier som best sammenfaller med noen av inndelingene på hovedskalaen (turkisblå farge) tilsvarer 20 '. Derfor er den målte vinkelen:
TILto = 42º (20 ± 5) '
Leseren lurer kanskje på hva som skjer hvis ingen divisjon stemmer overens. Når 0 av vernier er midt i to hovedinndelinger, blir divisjonen nærmest 0 tatt som gradlesing. Resten av målingen gjøres som allerede beskrevet
Det er alltid opp til personen som utfører målingen å velge de divisjonene som passer best. To personer som tar samme måling, kan være uenige, men nesten alltid i den fine målingen.
Det er flere design. Den som er vist i figur 8 består av to roterte metall- eller plastlinjaler som roterer sammen med en gradert halvcirkel. Objektet hvis vinkel skal måles plasseres mellom linjaler og leses fra den graduerte halvsirkelen.
Det viste goniometeret er mye brukt til å bestemme rekkevidden til leddbevegelse, eller avstand et ledd beveger seg fra sin naturlige stilling til sin maksimale bevegelse..
Det er et instrument som forvandler vinkelen som skal måles til en elektrisk impuls. Det brukes mye for å måle bevegelsesområdet til leddene.
Som navnet antyder, har den en planeringsboble, vanligvis plassert på enden av en av armene. Siden mange målinger må justere denne armen med den horisontale, gir dette mer pålitelige målinger..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.