Как называют длину деления на линейке
Урок 5 Бесплатно Шкалы и координаты
Сегодня объектом нашего внимания будет шкала.
Хотя с каждым годом все больше измерительных приборов становятся электронными, понимать, что это такое и из чего состоит, достаточно важно как для дальнейшего понимания математики, так и для понимания физики.
Шкалы
Одним из самых простых измерительных приборов можно считать линейку. Она позволяет не только проводить прямые линии, но еще и измерять длины отрезков.
Посмотрим на типичную линейку:
На линейке мы видим штрихи, отметки у верхнего края.
Эти штрихи разбивают длину линейки на равные части, называемые делениями.
Длина деления соответствует расстоянию между штрихами.
В случае линейки, если между штрихами 1 мм, то и длина каждого деления будет равна 1 мм.
Чтобы измерить длину отрезка, необходимо приложить штрих с надписью “0” к началу этого отрезка, саму линейку также приложить к отрезку. Тогда рядом с точкой конца отрезка окажется другой штрих, отметка у него (возможно не написанная, но подразумеваемая) будет соответствовать длине отрезка.
Так, в данном случае начало отрезка, точку А, мы приложили к нулю; вторая точка оказалась приложенной к 4-м, значит, длина отрезка АВ равна 4 см.
Конец отрезка не всегда попадает на отметку, соответствующую определенному числу сантиметров.
Посмотрим на такую ситуацию:
В таком случае мы должны посмотреть на миллиметровые деления.
От отметки “4” до точки В 5 миллиметровых делений, то есть 5 миллиметров.
В одном сантиметре 10 мм, значит, от точки А до отметки “4” (\(\mathbf<4\cdot10=40>\)мм).
Сложим расстояния от точки А до отметки “4” и от отметки “4” до точки В и получим длину отрезка АВ: (\(\mathbf<40+5=45>\)мм).
Все деления на линейке вместе образуют шкалу.
В данном случае мы измеряем длину, но шкалы могут встречаться на самых разных измерительных приборах.
Часто пользователей измерительных приборов интересует не фактическое расстояние между делениями, это вопрос условностей, а то, какую величину обозначает одно деление.
Эту величину называют ценой деления.
Подробно разницу между ценой и длиной деления мы поймем в следующей главе, а пока небольшой тест.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Градусник
Это, наверное, второй по популярности бытовой предмет, который имеет шкалу.
Сейчас погоду на улице мы нередко смотрим с помощью приложения в телефоне, а если заболели, то измеряем температуру электронным градусником, который и точнее, и безопаснее.
Но, возможно, у кого-то дома еще сохранились обычные ртутные приборы для измерения температуры. Одним из таких является комнатный термометр.
В данном случае на шкале градусов одно деление соответствует одному градусу.
В данном случае мы видим, что не столь важно, каково расстояние между штрихами, сколько интересна цена деления.
Температура на таких термометрах определяется по верхнему краю столбика раствора.
Например, такой градусник показывает 15 градусов Цельсия (\(\mathbf<15^\circ>\)):
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Дополнительная информация
Говоря про измерения, всегда важно упомянуть такое понятие как погрешность.
Возможно вы могли заметить, что один и тот же отрезок, измеренный вашей линейкой и линейкой вашего товарища, может дать разные показания длины.
Или же, измеряя отрезок, вы осознали, что точка, являющаяся концом отрезка, на рисунке уже не точка, а маленький круг. Куда тогда прикладывать штрихи линейки?
Эти и прочие соображения приводят нас к печальному факту, что очень часто реальные измерения неточны.
Погрешность измерения является характеристикой точности измерения.
Например, у обычной ученической линейки погрешность составляет 1 мм.
То есть, если кто-то измерил отрезок и утверждает, что его длина 33 мм, то это значит, что длина может быть любой от 32-х до 34-х миллиметров (вычли и прибавили погрешность соответственно).
Подробно этой темой Вы будете заниматься в старшей школе или даже в высшем учебном заведении.
Пока что достаточно понимать, что такое понятие есть и если не получается абсолютно точно измерить отрезок, нарисованный в тетради, с помощью линейки, то это нормально.
Заключительный тест
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Шкалы, координаты
Для определения размера какой-либо величины (длина, вес, температура и т.д.) мы используем измерительные приборы и инструменты со шкалами для отображения результата.
Шкала – это расположенный в определенной последовательности ряд отметок, которые соответствуют числовому значению измеряемой величины.
Например, в школьном курсе математики и геометрии для измерения длины геометрического объекта, в частности отрезка, используется линейка (рисунок 1).
Рисунок 1. Измерительная линейка.
Из урока Измерение величин вы уже знаете, что такое единица измерения, а их соотношения можете посмотреть в справочном разделе.
Деления шкалы – это равные части, на которые она разбита. Каждое деление шкалы обозначается отметками (черточками).
Нулевая отметка шкалы – это отметка, которая соответствует нулевому значению измеряемой нами величины.
Цена деления шкалы – это величина значения одного деления шкалы. То есть, это величина значения между двумя соседними отметками на шкале.
Как мы видим на рисунке 1, деления, обозначенные большими черточками, пронумерованы, и значение каждого такого деления равно 1 см. В этом легко убедиться, если найти разницу между значениями каждого из соседних делений: 1-0=1, 2-1=3, …, 9-8=1, 10-9=1.
Но каждое из больших делений разделено девятью маленькими черточками на 10 делений. Мы знаем, что в 1 см содержится 10 мм, поэтому разделив эти 10 мм на 10 делений, мы получим цену деления линейки, равную 1 мм.
Цена деления может отличаться не только у разных же измерительных приборов, но и у одних и тех же.
Рисунок 2 Цена деления шкалы
Например, на рисунке 2 изображены два термометра. Как вы думаете, они показывают одинаковую температуру, или нет?
Давайте посмотрим, так ли это? На левом термометре разница между двумя соседними пронумерованными отметками равна 10°C: 10-0=10, 20-10=10, и т.д. На правом же термометре эта разница равняется уже 20°C: 20-0=20, 40-20=20, и т.д. На обоих термометрах маленькие черточки делят одно большое пронумерованное деление на 10 частей. Разделив разницу между значениями пронумерованных отметок (10 и 20 соответственно) на количество делений между ними (10), мы получим цену деления каждого из термометров:
Итак, оба термометра показывают 20°C и еще два деления. Но на левом термометре это означает 20°C и еще два раза по 1°C, то есть, 20+2=22°C, а на правом – 20°C и еще два раза по 2°C, то есть, 20+4=24°C.
Координатный луч, единичный отрезок, координаты точки
Различные прямые линии со шкалами играют важную роль в школьной математике. Сейчас я познакомлю вас с одной из них.
Нарисуем точку O и проведем от нее направо луч. Обозначим направление луча стрелкой.
Рис. 3. Луч с началом в точке O
Рис. 4. Луч с равными отрезками
Поставим возле начала луча (точки O ) число 0 (нуль). Возле второго конца отрезка OP (возле точки P ) поставим число 1 (один). Таким образом мы обозначаем, что длина отрезка OP равна 1 (единице).
Аналогичным образом вы можете легко найти числа, соответствующей каждой поставленной нами на луче точке.
Рис. 5. Луч с отрезками и цифрами
Покажу еще раз на примере точки S :
так как RS=OP (по условиям построения данных отрезков),
подставив известные нам значения длины отрезков OR и OP, получим:
Значит, точке S на нашем лучу соответствует число 3.
Оставим на луче только числовые значения, а все буквы кроме O отбросим. В итоге у нас получился вот такой луч с отрезками и числами, которые соответствуют концам этих отрезков.
Рис. 6. Координатный луч
Глядя на рисунок 6, легко заметить, что отрезки, лежащие на луче, это не что иное, как нанесенная на луч шкала. Действительно, смотрите сами.
Точка O с соответствующим ей числом 0 (нуль) называется точка отсчета, что аналогично нулевой отметке шкалы. Обычно этой буквой всегда помечают в рисунках точку отсчета.
Единичный отрезок – это отрезок, длина которого принята нами за единицу длины и равна 1(единице). Точке, обозначающей правый конец единичного отрезка, соответствует число 1.
Координатный луч – это луч с отмеченным на нем единичным отрезком, точкой начала отсчета, которой соответствует число 0 (нуль), и указанным направлением отсчета.
Координатный луч еще называют числовой луч.
Координатный луч — это не что иное, как бесконечная шкала.
Длина единичного отрезка может быть любой. Она выбирается каждый раз отдельно и при ее выборе ориентируются на то, чтобы на рисунке поместились все необходимые в данный момент числа. Например, на рисунке 7-а длина единичного отрезка составляет 5 см, а на рисунке 7-б всего 1 см.
Рис. 7. Разные варианты единичного отрезка
Как вы заметили из предыдущего рисунка, для разметки луча отрезками можно вместо кружочков использовать штрихи везде, кроме точки O (начала отсчета). Кружочки рисуют поверх этих штрихов тогда, когда необходимо отметить на числовом луче какое-то натуральное число. В этом случае мы дополнительно обозначаем его заглавной (большой) буквой латинского алфавита (смотрите рисунок 8).
Координатный луч служит для наглядного отображения и сравнения чисел натурального ряда.
Действительно, длина каждого отрезка числового луча отличается от длины предыдущего на единицу, точно так же, как и каждый элемент числового ряда отличается от предыдущего.
Координата точки числового луча – это число, которое соответствует поставленной на числовом луче точке.
Рис. 8. Координаты точек
Точке A соответствует число 5 координатного луча, точке B – число 8, точке C – число 13. Запишем полученные координаты точек: A ( 5 ), B ( 8 ), C ( 13 ).
В отдельных случаях для обозначения на координатном луче больших натуральных чисел, допускается не отображать на рисунке точку отсчета и единичный отрезок, показывая только тот участок луча, на котором расположены данные числа.
Рис. 9. Большие числа на координатном луче.
Насколько публикация полезна?
Нажмите на звезду, чтобы оценить!
Средняя оценка 4.2 / 5. Количество оценок: 9
Презентация была опубликована 9 лет назад пользователемmatssir.narod.ru
Похожие презентации
Презентация на тему: » Длины отрезков измеряют линейкой. штрихи На линейке нанесены штрихи. Они разбивают линейку на равные части. делениями. Эти части называют делениями. шкалу.» — Транскрипт:
2 Длины отрезков измеряют линейкой. штрихи На линейке нанесены штрихи. Они разбивают линейку на равные части. делениями. Эти части называют делениями. шкалу. Все деления линейки образуют шкалу. Цена деления – 1 см мм
4 Шкалы бывают не только на линейках. На рисунке изображен медицинский термометр. Его шкала состоит из 70 делений. Каждое деление соответствует 1 0.
5 Шкала комнатного термометра состоит из 55 делений. Каждое деление соответствует одному градусу Цельсия (пишут 1 0 С).
6 На здании Московского университета установлен термометр со стрелкой. Какую температуру показывает этот термометр?
7 Какой объем занимает вода, налитая в мензурку? Числа на шкале мензурки означают кубические сантиметры (см 3 ).
8 1 Одно деление соответствует 1 ч. Кроме того, циферблат часов разделен на 60 маленьких делений. Одно маленькое Деление соответствует 1 минуте. В некоторых приборах шкалы располагаются на окружностях или дугах окружностей. На циферблате часов вся окружность разделена на 12 больших делений.
9 Шкала транспортира располагается на полуокружности. Штрихи шкалы транспортира делят полуокружность на 180 долей. Одна такая доля называется градусом. Кроме делений по 1 0, на шкале транспортира есть еще деления по 5 0 и 10 0.
10 спидометр В кабине автомобиля установлен спидометр – прибор, показывающий скорость движения.
11 На рисунке показана шкала прибора, показывающего, сколько литров бензина осталось в баке автомобиля. Сколько литров бензина сейчас в баке? л б) при движении будет израсходовано 30 л? На сколько делений и в какую сторону передвинется стрелка прибора, если: а) в бензобак нальют еще 20 л бензина;
12 450 г На весах тоже бывают шкалы. Каждое деление соответствует 50 г. Определите массу яблок.
13 Побери гирю, чтобы узнать вес дыни. ПРОВЕРКА 1кг 100г 1кг 3кг 3кг 2кг
14 ПРОВЕРКА 3кг 50г Побери гирю, чтобы узнать вес арбуза. 2кг 1кг 3кг 3кг
15 ПРОВЕРКА 5кг 450г Побери гири, чтобы узнать вес тыкв. 3кг 3кг 1кг 2кг 2кг
16 ПРОВЕРКА 20 кг 800г 20кг Побери гирю, чтобы узнать вес снеговика. 5кг 2кг
17 I IIII I IIII I IIII I IIII I На рисунке изображена шкала. Какие числа соответствуют точкам А, В, С и D этой шкалы? 30 CBAD
18 На шкале времени деления обозначают один век. Покажите на шкале: а) а) начало и конец второго века; I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I II II III VI V VII VI VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVII XVI XVIII XIX XX б) б) конец шестого века; в) в) седьмой век; г) г) середину двенадцатого века; д) д) первую половину семнадцатого века.а в б г д
19 Пишут: О(0), Е(1), А(2), В(3) и т. д. Шаг за шагом получаем бесконечную шкалу. координатным лучом Ее называют координатным лучом. координатами Числа 0, 1, 2, 3, …, соответствующие точкам О, Е, А, В …, называют координатами этих точек. Начертим луч ОХ так, чтобы он шел слева направо. Отметим на этом луче какую-нибудь точку Е. единичным отрезком Над началом луча напишем число 0, а над точкой Е – число 1. Отрезок ОЕ называют единичным отрезком. 01E OX 2A3B456
20 1 1 Найдите координаты точек
22 Определите длину единичного отрезка. Найдите координаты точек * На рисунке изображена часть координатного луча. Определи координату точки, в которой расположена звёздочка.*69
23 Определите превысил скорость водитель или нет, если после аварии спидометр сломался, а вот стрелка застыла на месте. 1) 180 – 40 = 140 разность между наибольшим и наименьшим показаниями (7 делений шкалы) 2) 140 : 7 = 20 (км/ч) цена 1 деления 80 3) = 80 (км/ч) скорость в момент аварии.
24 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Найдите рост каждого героя Цена деления 10 см
25 III I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Цена деления 1 м
Отрезок. Ломаная линия
Отрезок представляет собой часть прямой линии, которая находится между двумя точками. Эти точки называют концы отрезка.
Иными словами, отрезок – это множество точек прямой линии, находящиеся между двух известных точек, которые называют концами отрезка.
Рис. 1 Отрезок на прямой
Рис. 2 Несколько отрезков на прямой
Отрезок делит прямую линию на три объекта (смотри рисунок 3):
То есть, два конца отрезка прямой являются соответственно началами двух лучей этой же прямой.
Рис. 3 Отрезок и лучи прямой
Рис. 4 Отрезок без прямой
Рис. 5 Отрезок и принадлежащие ему точки
Так, на рисунке 5 видно, что:
В последнем случае точка F хотя и лежит на одной прямой линии с отрезком AB (если вы мысленно продлите линию от точки B дальше, то увидите это), но не принадлежит ему, потому что находится не между его концами, а справа от отрезка.
Рис. 6 Отрезок и части отрезка
Построение и измерение отрезка
Произвольный отрезок можно построить двумя способами:
Рис. 7 Построение произвольного отрезка
Измерить отрезок можно:
Сравнить отрезки между собой можно при помощи циркуля или циркуля-измерителя. Для этого нужно сперва поставить иглу на один конец отрезка, а затем вторую иглу или грифельный стержень (если используется обычный чертежный циркуль) совместить со вторым концом отрезка (рисунок 8).
Рис. 8 Сравнение отрезков
На рисунке 8 видно, что:
Длину отрезка измеряют линейкой с делениями или другим измерительным инструментом.
Длина отрезка – это расстояние между концами этого отрезка.
Равные отрезки — это такие отрезки, которые имеют одинаковую длину.
На рисунке 9 измерены длины отрезков предыдущего рисунка. Проверьте, правильно ли мы сравнили эти отрезки при помощи циркуля?
Рис. 9 Измерение длины отрезка
Для этого на плоскости обозначают один конец отрезка (ставят точку), а затем при помощи линейки отмеряют необходимую длину отрезка (к примеру, 9 см), ставят точку второго конца отрезка и соединяют оба конца линией.
Рис. 10 Построение отрезка заданной длины
Отрезок — это самое короткое расстояние между двумя точками.
В этом вы можете убедиться самостоятельно на практике. Возьмите любой твердый длинный предмет, например, линейку, и шнурок. Линейка будет играть роль отрезка, а из шнурка сделайте кривую и ломаную линию, наподобие таких, какие показаны на рисунке 11, и соедините ими два конца линейки. После чего выпрямите шнурок и сравните его длину с длиной линейки.
Рис. 11 Кривая, ломаная, отрезок
Ломаная линия
Ломаная линия – это линия, которая состоит из отрезков, принадлежащих разным прямым, и эти отрезки последовательно соединены друг с другом.
Рис. 12 Ломаная линия
На рисунке 12 видно, что:
Количество звеньев у ломаной линии может быть каким угодно, бесконечным, но самое меньшее – это два звена.
Замкнутая ломаная линия – это такая ломаная, у которой совпадают точки начала и конца, то есть, которая начинается и заканчивается в одной точке.
Разомкнутая (не замкнутая) ломаная линия начинается и заканчивается в разных точках.
Рис. 12. Замкнутая и разомкнутая ломаные линии
Самопересекающаяся ломаная линия – это такая ломаная, у которой есть хотя бы два пересекающихся звена.
Самопересекающимися могут быть как замкнутые, так и разомкнутые ломаные.
Рис. 13. Самопересекающиеся ломаные линии
Линейка логарифмическая – забытое счетное устройство из прошлого?
История создания
Линейкой пользовались аж в древнем мире. Геологи при проведении раскопочных работ на руинах Помпеи нашли деревянные дощечки, внешне очень схожие с обыкновенной линейкой.
В 1793 году Французская Академия приняла за 1 сантиметр сорокамиллионную часть меридиана, проходящего через Париж, а сантиметр разделили на 10 частей, назвав каждую часть — миллиметр. Академики создали эталонный метр из платины. Эталонный метр — это линейка шириной 25 миллиметров, длиной 1 метр, которая является самой точной линейкой и по которой изготавливают другие метрические линейки. Эталонный метр хранится в Международном бюро мер и весов во Франции.
В Россию линейки попали из Франции после Отечественной войны 1812 года. И только в 1899 году по инициативе русского ученого Дмитрия Ивановича Менделеева стали использовать метрическую систему мер, после чего был налажен выпуск линеек.
История логарифмической линейки
Большинство видело логарифмическую линейку (или счётную линейку) только на картинке или в фильмах, таких как «Титаник» (1997 год), «Этот остров Земля» (1955 год) и «Аполлон-13» (1995 год). Если Вы являетесь поклонником «Звёздного пути», то должны знать, что Мистер Спок в нескольких эпизодах пользуется логарифмическими линейками «Jeppesen CSG-1» и «B-1».
Однако было время, когда инженеры ходили не с калькуляторами или мобильными телефонами, а логарифмическими линейками на поясе. Логарифмическая линейка «Pickett» полетела на Луну вместе с космонавтами, а линейка от «K&E» сделала возможным создание атомной бомбы.
Логарифмические линейки являются частью математики и истории. Они не подвержены влиянию электромагнитных импульсов, а, значит, способны пережить Апокалипсис, который нам все пророчат. В случае с логарифмическими линейками, как и многими другими вещами в этой жизни, действует правило: чем больше, тем лучше.
Логарифмическая линейка была разработана английским математиком Уильямом Отредом в XVII веке. Она сохраняла свою популярность среди людей, которые всерьёз занимались математикой, вплоть до начала 1970-х годов. На самом деле идея выполнения различных вычислений при помощи линейки в то врем не была новой.
Ранее Эдмунд Гюнтер разработал сектор с таким же делением, как и у логарифмической линейки, но чтобы с помощью него решить какую-либо проблему, Вам необходим был отдельный набор делительных циркулей. Прибор Отреда представлял собой круговую логарифмическую линейку. Один из его учеников, Ричард Деламейн, утверждал, что также изобрёл логарифмическую линейку. Оба мужчины обвиняли друг друга в воровстве идей.
Современные учёные считают, что они одновременно создали круговую логарифмическую линейку. Деламейн первым публично сообщил о своём изобретении, однако Отред, по всей видимости, завершил разработку логарифмической линейки раньше, чем его ученик.
Обычная логарифмическая линейка была создана Отредом примерно в 1650 году.
Теория логарифмической линейки
Логарифмические линейки связаны с открытием логарифмов Непером. Логарифмы играли важную роль в мире докомпьютерной математики. Давайте рассмотрим в качестве примера десятичный логарифм. Если 10 возвести в квадрат, получится 100. Следовательно, логарифм 100 равен 2. Если Вы возведёте 10 в пятую степень, то получите 100000. Отсюда, логарифм 100000 равен 5. Полученные цифры не обязательно должны быть целыми числами. Так, к примеру, логарифм 200 равен 2,3.
Таблица логарифмов
Если бы Вы тратили много времени на вычисления, то непременно создали бы таблицу чисел и их логарифмов. Вопрос: зачем? Ответ простой. Предположим, Вы захотели умножить два числа – 200 и 100. Это достаточно просто сделать, не прибегая ко всяким хитростям. Вы записываете на листке бумаги «200×100» и умножаете каждую цифру. При помощи логарифмов сделать это намного легче.
Логарифм 200 равен 2,301, а логарифм 100 – 2. Сумма логарифмов 200 и 100 составляет 4,301 (2,301+2). Если Вы возведёте 10 в степень 4,3, то получите не совсем точный ответ (19998,6), поскольку мы округлили логарифм 200. Очевидно, чем больше цифр в Вашей таблице, тем лучше.
Это не совсем удачный пример. Но если Вам нужно умножить 7329 на 8115, то зная логарифмы этих чисел (3,8650 и 3,9093 соответственно), выполнить данное вычисление Вам будет очень легко. Возведите 10 в степень 7,7743, и Вы узнаете правильный ответ – 59470282 (на самом деле 59474835, но, опять же, очень близко).
Подвижные таблицы
Каким образом это связано с логарифмической линейкой? Логарифмическая линейка представляет собой эффективную таблицу логарифмов, выполненную из дерева, пластика или металла. Отметки наносятся на поверхность на основании логарифма числа, однако обозначаются реальными цифрами, то есть расстояние между 0 и 1, к примеру, намного больше, чем расстояние между 8 и 9.
Давайте рассмотрим принцип пользования логарифмической линейкой на простом примере: 2×3. Сдвиньте шкалу С таким образом, чтобы единица оказалась над цифрой 2 на фиксированной шкале D.
Если Вы имеете дело с большими числами, сначала уменьшите их в n-ное количество десятков раз, а после мысленно увеличьте во столько же полученный результат. К примеру, чтобы вычислить произведение чисел 20 и 30, Вам необходимо сначала уменьшить их в 10 раз, а после в 100 раз увеличить полученный результат.
Деление и прочие операции
Деление работает почти так же, однако основано на вычитании. Если Вы сдвинете шкалу С таким образом, чтобы цифра 3 оказалась над 6 на фиксированной шкале D, то сможете под 1 на шкале С увидеть ответ 2 (шкала D). Не запутаться в числах Вам поможет прозрачный пластиковый движок с тонкой линией посередине. В некоторых линейках даже есть небольшое увеличительное стекло, позволяющее лучше рассмотреть отметки на шкале.
Получение правильного ответа
В отличие от калькулятора, логарифмическая линейка, как правило, требует, чтобы Вы имели некоторое представление об ответе, чтобы интерпретировать результаты. Также Вы должны быть в состоянии увидеть разницу между, скажем, 7,3, 7,35 и 7,351. Вот почему чем больше, тем лучше.
Обычная логарифмическая линейка имеет длину около 25 сантиметров. Карманные линейки были короткими, но непрактичными. Также существовали огромные логарифмические линейки, предназначенные для использования в классе (длина некоторых из них достигала 2 метров 15 сантиметров). Для более точных вычислений инженеры пользовались линейками, по форме напоминающими цилиндр. Они были эквивалентом логарифмических линеек длиной до 10 метров.
Выше изображена логарифмическая линейка Отиса Кинга, которая соответствовала линейке длиной 170 сантиметров, однако легко умещалась в кармане. С виду она очень похожа на телескоп. На самом же деле это логарифмическая линейка со шкалой, нанесённой по спирали вокруг инструмента. На линейке Отиса Кинга было больше цифр, чем на обычной логарифмической линейке, однако вычисления, производимые с её помощью, зачастую оказывались не совсем точными.
Как начать коллекционировать логарифмические линейки и где их взять?
Многие думают, что логарифмические линейки трудно коллекционировать, однако на самом деле это довольно легко и недорого. В своё время они были широко распространены, однако после изобретения калькулятора и компьютера вмиг стали никому не нужны. Если постараться, то можно найти людей, у которых сохранились бывшие в употреблении или абсолютно новые логарифмические линейки.
Сайт eBay – место, где Вы, как показывают результаты поиска, сможете найти более 3000 логарифмических линеек. Также их можно приобрести по дешёвке в местных магазинах. Часто люди не понимают, для чего нужны логарифмические линейки, поэтому только рады избавиться от них. Кроме того, если люди узнают, что Вы коллекционер, они могут просто так подарить Вам логарифмические линейки, которые некогда принадлежали их дальним родственникам. Им будет приятно знать, что Вы их сохраните.
Если Вы решили купить логарифмическую линейку, убедитесь, что у неё работает шкала С и не запотевает прозрачный движок. Их ремонт или замена – весьма кропотливый труд. Также избегайте линеек со следами коррозии или выцветшими отметками. Их можно восстановить, но это требует немало сил и времени. В Интернете можно найти советы, как правильно чистить различные линейки.
Если Вы приобрели логарифмическую линейку, то должны помнить, что она, как и любая другая вещь, требует особого ухода. Чтобы её подвижные части хорошо работали, протирайте их полиролью для мебели (если линейка деревянная). Раньше люди смазывали железные логарифмические линейки вазелином. Важно также постоянно поддерживать логарифмическую линейку в чистоте и следить за тем, чтобы грязь не попадала под движок.
Также не следует оставлять линейку под прямыми солнечными лучами. Кроме того, старайтесь избегать использования мыла, воды и других веществ, которые могут повредить Вашу линейку.
Логарифмические линейки когда-то были своего рода компьютерами и, возможно, заменят нам современные ПК, когда придёт Апокалипсис.
Устройство
Линейка логарифмическая (стандартная) изготавливалась из плотной древесины, стойкой к истиранию. Для этого в промышленных масштабах использовалось грушевое дерево. Из него изготавливался корпус и движок – планка меньшего размера, монтируемая во внутреннем пазе. Ее можно перемещать параллельно основанию.
Бегунок изготавливался из алюминия или стали со смотровым окошком из стекла или пластика. На него нанесена тонкая вертикальная линия (визир). Бегунок двигается по боковым направляющим и подпружинивается стальной пластинкой. Корпус и движок облицованы светлым целлулоидом, на котором тиснением нанесены шкалы. Их деления заполнены типографской краской.
Разновидности
Стандартная линейка логарифмическая имеет длину измерительной шкалы 25 см. Выпускался еще карманный вариант длиной 12,5 см и устройство повышенной точности 50 см. Существовало деление линеек на первый и второй сорта в зависимости от качества исполнения. Внимание уделялось четкости наносимых штрихов, обозначений и вспомогательных линий. Движок и корпус должны были быть ровными и идеально подогнаны друг к другу. Изделия второго сорта могли иметь незначительные царапины и точки на целлулоиде, но они не искажали обозначений. Также мог присутствовать незначительный люфт в пазах и прогиб.
Существовали и другие карманные (похожие на часы диаметром 5 см) варианты устройства – логарифмическая дисковая (типа «Спутник») и круговая (КЛ-1) линейки. Они отличались и конструкцией, и меньшей точностью измерений. В первом случае для установки чисел на замкнутых круговых логарифмических шкалах использовалась прозрачная крышка с линией-визиром. Во втором – механизм управления (две вращающиеся ручки) был смонтирован на корпусе: одной управлялся дисковый движок, другая управляла стрелкой-визиром.
Логарифмическая линейка
Логарифмическая линейка — аналоговое вычислительное устройство, позволяющее выполнять несколько математических операций, в том числе умножение и деление чисел, возведение в степень (чаще всего в квадрат и куб), вычисление квадратных и кубических корней, вычисление логарифмов, потенцирование, вычисление тригонометрических и гиперболических функций и некоторые другие операции. Если разбить вычисление на три действия, то с помощью логарифмической линейки можно возводить числа в любую действительную степень и извлекать корень любой действительной степени.
Стандартная линейка имела длину 30 см, что было удобно для геометрических работ с форматом А4. При этом логарифмические шкалы имели длину 25 см, на концах обычно наносились их обозначения. Реже встречались линейки малого размера со шкалами длиной 12,5 см и большого размера — со шкалами длиной 50 см. Выпускались также круговые логарифмические линейки (логарифмические круги), преимущество которых заключалось в их компактности. До появления карманных калькуляторов этот инструмент служил незаменимым расчётным орудием инженера.
Построение правильного шестиугольника
Типы линеек
В течение длительного времени линейки изготавливались из различных материалов и в различных размерах. Линейки обычно производят из пластика или дерева, реже из металлов. Пластмассы также использовались с момента их изобретения; их можно отливать в форму с помощью маркировки длины, а не писать.
Металл используется для более долговечных линеек для использования в мастерской; иногда металлическая кромка встроена и в деревянную настольную линейку, чтобы сохранить её при использовании для прямолинейной резки. 30-см линейка полезна в черчении. Более короткие линейки удобны для хранения в малых пространствах. В некоторых случаях необходимы более длинные линейки, например, 46 см.
Используются также жесткие деревянные или пластиковые палочки длиной 1 ярд и измерительные палочки длиной 1 метр в качестве однозначной меры длины. Классически для крупных проектов использовались длинные измерительные стержни, замененные рулеткой, колесным землемером или лазерными дальномерами.
Линейка для черчения букв
Настольные линейки используются для трех основных целей: для измерения, для помощи в черчении прямых линий и в качестве прямой направляющей для резки и с помощью лезвия. Практичные линейки по краям имеют метки расстояния.
Тканевая рулетка
Гибким инструментом измерения длины, который не обязательно является прямым в использовании, является тканевая рулетка. Длина рулетки калибруется в дюймах и сантиметрах. Используется для измерений вокруг твердого тела, например, для измерения талии человека, а также линейных измерений, например, внутренней стороны ноги. Когда она не используется, сворачивается, занимая мало места.
Правило сокращения предусматривает более крупные деления, чем стандартные меры, для обеспечения усадки отливок из металла. Также может называться как правило сжатия.
Для измерения пикселей на экране компьютера или мобильного телефона можно использовать программу-линейку, также называемой линейкой экрана.
Угольники
В геометрии и картографии линейка используется только для проведения прямых линий, измерение расстояния по линейке считается грубым из-за наличия погрешности от параллакса вносимой толщиной линейки. Для более точного измерения применяют измерительный циркуль, раствор которого затем прикладывают к линейке.
Линейка поперечного масштаба (ЛПМ-1) предназначена для нанесения и определения расстояний на топографических картах и планах.
Логарифмическая линейка в XXI веке
Часы Breitling Navitimer.
Логарифмические линейки широко использовались для выполнения инженерных расчётов примерно до начала 1980-х годов, когда они были вытеснены калькуляторами.
Однако в начале XXI века логарифмические линейки получили второе рождение в наручных часах: следуя моде, производители некоторых марок (среди которых Breitling, Citizen, Orient) выпустили модели со встроенной логарифмической линейкой, выполненной в виде вращающихся колец со шкалами вокруг циферблата. Производители обычно называют такие устройства «навигационная линейка».
Их достоинство — можно сразу, в отличие от микрокалькулятора, получить информацию, соответствующую табличной форме представления (например, таблицу расхода топлива на пройденное расстояние, перевода миль в километры, подсчёт пульса, определение скорости поезда и тому подобное). Однако в большинстве случаев логарифмические линейки, встроенные в часы, не оснащены шкалами для вычисления значений тригонометрических функций.
Немного фактов
В средние века монахи, которые были самым грамотным слоем населения того времени, использовали для этого тонкие свинцовые пластинки. В ряде европейских стран и в Древней Руси для работ по черчению использовали металлические прутья, которые в летописях описаны как «шильцы» или «правильца».
Все описанные приспособления были далеко не самыми удобными, и так кажется сейчас, когда в нашем распоряжении есть достаточно удобная линейка, которая может быть любой формы и длины. Но в тот момент альтернативы не было. Люди использовали то, что имели, чертили при помощи дощечек и железа, потому что сравнить было попросту не с чем.
Такое существо, как человек, устроено таким образом, что постоянно старается стремиться ко всему новому, совершенствовать то, что уже есть. Именно так постепенно усовершенствовали даже линейку. Кто может знать – возможно, через какое-то время у нас будут только умные лазерные линейки-карандаши, и будет достаточно одного взмаха, чтобы чертеж был готов.
И люди будут удивляться даже тогда: неужели было время, когда предыдущее поколение использовали стандартную деревянную/металлическую/пластмассовую линейку? Какие же они древние! Но на данный момент линейка нам нужна, и это факт.
Если копнуть не просто глубже, но еще и шире
…, то линейки бы могло и не быть, если бы не был придуман метр (мера измерения). В 1789 году во Франции, как уже было упомянуто, стали развиваться действия революции. Может показаться, а каким тут боком будет выходить линейка? Но революция стала своеобразным толчком, катализатором. Ученым поступило задание о том, что требуется ввести обновленную систему мер.
В тот момент во Франции заменяли все старое на новое, в целом, как и во всем мире. В тот момент заменяли календарь, наименование месяцев, государственное устройство, деньги, и даже систему мер это не обошло стороной. И тогда 8 мая 1790 года (в некоторых источниках указано 8 апреля) был принят Декрет о реформе мер (принимало его Учредительное Национальное Собрание).
В тот момент была собрана комиссия, в составе которой было множество ученых. Комиссия представила проект о том, чтобы принять в качестве метра одну сорокамиллионную долю от протяженности меридиана земли. Введение подобной единицы измерения в системе мер во Франции перешло со временем все границы, и это стала международная мера. Метр внедрился в каждую страну и стал международной мерой.
Но все это было после, а сначала подобную систему мер официально не захотело принимать Английское Королевское общество, наверное, не желали напрягаться. Англичане приняли решение наблюдать со стороны, и справедливо полагали, что если действительно что-то выйдет, то они примут это, и будут использовать для своих целей, а если не выйдет, то терять будет нечего, и позориться не придется. Умный ход.
Тогда в гордом одиночестве французы начали точное измерение длины меридиана земли. Такой работой руководили лучшие из лучших академиков. Замеры производили в революционное время, а это сильно усложнило процесс, и саму группу пару-тройку раз арестовывали из-за недоразумений.
Ценой огромных усилий работа была окончена, и вот, за новую единицу длины приняли точно измеренную сорокамиллионную часть географического меридиана (а его длина составляет 40 000 км), и как раз один из них проходил через Париж. Французские академики измерили его дугу на протяженности от Барселоны до Дюнкерка. Как видите, линейка – интересная вещь, если знать, какая скрывается история за ее созданием.