goniometru Este dispozitivul folosit pentru măsurarea unghiurilor formate din două imagini. Numele provine din două cuvinte grecești: gonieni, care înseamnă unghi și metri, cu referire la faptul de a măsura. De acolo derivă și goniometria, care este știința măsurării unghiurilor..
Cantitățile unghiulare sunt o parte importantă a disciplinelor precum astronomie, topografie, geologie, medicină, mineralogie, arhitectură, inginerie și multe altele. Înălțimile, distanțele, forțele și numeroasele proprietăți fizice au unghiuri implicate, astfel încât măsurarea lor este relevantă..
Indice articol
În antichitate, cineva avea ideea de a împărți circumferința în 360 de părți egale, numite grade. Dar abia în 1538 medicul olandez Regnier Gemma Frisius a dezvoltat pentru prima dată un goniometru, un instrument derivat din astrolab (un dispozitiv folosit pentru măsurarea înălțimilor sau depresiunilor unui obiect)..
Deoarece un unghi este definit ca regiunea dintre două raze cu un punct comun, care poate fi centrul cercului menționat, o modalitate de a determina măsura acelei regiuni este folosind un cerc gradat..
Deci, designul de bază este un cerc plat, gradat pe o scară de 360º sau jumătate de cerc, cu 180º. Un raportor din plastic simplu, precum cele utilizate în școală, este un goniometru foarte de bază, dacă ne ținem de definiție.
Transportorul este capabil să măsoare unghiurile pe o suprafață plană, cum ar fi o bucată de hârtie sau o placă. Așadar, raza sa de mișcare este destul de limitată.
Goniometrul este mai sofisticat decât un simplu transportor. Unii încorporează un vernier, pentru o mai mare precizie în măsurare și rigle pentru măsurarea distanțelor. De asemenea, au brațe pentru a le așeza pe suprafețe non-plane.
De aceea, există multe varietăți de goniometre, a căror utilizare depinde de zona în care utilizați. În ceea ce privește materialele de fabricație, acestea sunt în general ușoare și rezistente, cum ar fi plasticul, oțelul aliat și aluminiul..
După cum am spus, goniometrul este utilizat pentru măsurarea unghiurilor într-o mare varietate de situații, de exemplu unghiurile realizate de articulațiile corpului, care sunt o indicație a mobilității lor. La fel, în construcție este necesar să se măsoare unghiurile din tavan, pereți, uși și o multitudine de elemente.
Pentru a menționa doar câteva aplicații, deoarece acestea sunt aproape infinite, deoarece unghiurile sunt entități omniprezente în tot ceea ce ne înconjoară..
sistemul sexagesimal constă în împărțirea circumferinței în 360 de părți egale numite grade (º). La rândul lor, fiecare grad este împărțit în minute (') și un minut este împărțit în 60 de secunde (").
Acest sistem se aplică unghiurilor și este, de asemenea, foarte familiar ca măsură a timpului. În cele ce urmează ne vom referi exclusiv la unghiuri.
Când un unghi este exprimat în grade, minute și secunde, se spune că este exprimat în măsură complexă. Dar dacă alegeți să lăsați totul în grade și fracțiuni de grad, atunci este un măsură simplă.
De exemplu, un unghi care măsoară 25º 38 '12 "este în măsură complexă, dar același unghi în măsură simplă este de 25,64º. Majoritatea calculatoarelor științifice convertesc rapid între una și alta..
Un goniometru simplu ca cel prezentat în următoarea diagramă constă din:
- O parte semicirculară care conține scara gradată de la 0 la 180º.
- Corpul, o piesă care ocupă un diametru, pe care se sprijină semicercul cu cântarul.
- Folia care se termină cu un indicator pentru citire.
O versiune mai sofisticată este goniometrul de precizie, care are o regulă de alunecare atașată la brațul articulat al goniometrului..
Brațul articulat merge pe discul rotativ, care conține un vernier sau vernier și se rotește pe discul fix care are scara principală gradată în unități de 1º..
Atașat pe discul fix este rigla fixă, care are o suprafață de referință în care se află piesa pe care se va măsura unghiul..
Toate soiurile de goniometru au același principiu de funcționare, să vedem:
vernier, care merge pe discul rotativ, are o scală gradată atât la dreapta, cât și la stânga, care permite efectuarea măsurătorilor atât în sensul acelor de ceasornic, cât și în sens invers acelor de ceasornic.
Trebuie remarcat faptul că rezoluția sau aprecierea acestui tip de goniometru este de 5 minute de arc, care se arată numeric mai târziu..
În centrul goniometrului există un șurub care servește atât ca axă de rotație, cât și ca fixator al poziției unghiulare. Unele goniometre de precizie au o roată suplimentară, pentru a controla rotația fină, astfel încât să poată fi reglată mai precis la piesa de măsurat..
Piesa respectivă este plasată între regula variabilă și regula fixă sau pătrat. Atât goniometrul, cât și piesa deja poziționată sunt lumânate pentru a vă asigura că potrivirea este perfectă..
Odată ce orice trecere de lumină între piesă și suprafața de referință a riglei sau pătratului a dispărut, poziția este fixată cu fixatorul articulației sau șurubul de fixare. În cele din urmă, se efectuează măsurarea, ale cărei etape sunt detaliate mai jos:
Pentru a utiliza goniometrul, obiectul al cărui unghi de înclinare urmează să fie măsurat este încastrat între foaie și discul goniometrului, așa cum se arată în figura 4. Acolo unghiul care trebuie măsurat a fost marcat în culoare fucsia..
Paralele verzi și albastre au fost trasate peste imagine pentru a ghida cititorul. Unghiul fuchsia este opus unghiului galben la vârf. Când există unghiuri opuse prin vârf, ele măsoară la fel.
Unghiul în galben măsoară la fel ca portocaliul, deoarece acestea sunt între liniile verzi și albastre, care sunt paralele. Odată convins de acest lucru, citirea se face imediat prin observarea indicatorului de pe foaie.
Unghiul piesei de măsurat este un unghi acut, iar citirea se face de la stânga la dreapta. În imaginea mărită au citit 48º.
Desigur, citirile se pot face de la dreapta la stânga, deoarece există o scală dublă pentru asta. A o face într-un fel sau altul depinde de obiectul care urmează să fie măsurat.
Toate instrumentele de măsurare au o apreciere, care este cea mai mică diviziune a scalei, iar orice măsurare care se face, fie cu goniometrul, fie cu oricare altul, va fi întotdeauna afectată de eroare.
De exemplu, în goniometrul simplu pe care tocmai l-am văzut, cea mai mică diviziune corespunde cu 1º.
Eroarea maximă care poate fi făcută într-o măsurătoare făcută cu acest goniometru este mai mult sau mai puțin aprecierea. În conformitate cu aceasta, citirea exemplului este exprimată ca:
L = 48 ± 1º
În general, aprecierea unei scări ca aceasta este calculată prin selectarea a două citiri arbitrare și numărarea numărului de diviziuni dintre ele, astfel:
Apreciere = Lectură majoră - lectură minoră / număr de divizii.
Goniometrul de precizie are o vernier: o a doua scară plasată pe un disc mobil și care poate fi mutată sub scara principală. Vernier permite citiri mai fine.
Ca întotdeauna, măsurarea făcută cu scara principală are ca rezultat grade și se poate face în sensul acelor de ceasornic (de la stânga la dreapta) sau în sens invers acelor de ceasornic (de la dreapta la stânga), în funcție de comoditate..
Citirea pe scara principală se efectuează cu procedura descrisă în secțiunea anterioară. 0 din vernier acționează ca un indicator în acest caz.
Acum mergem la ultima lectură cu vernierul, care ne va da minutele. Fiecare diviziune este egală cu 5 '(minute unghiulare) și poate fi citită și de la stânga la dreapta sau de la dreapta la stânga.
Pentru a găsi măsurarea, trebuie selectată linia vernierului care coincide cel mai bine cu oricare dintre liniile scalei fixe și care va fi fracția în grade care trebuie adăugată pentru a avea citirea completă..
De exemplu, să vedem citirea figurii, făcută în sens invers acelor de ceasornic. 0 al vernierului indică 64º (linie verde).
Acum să ne uităm la linia vernierului care se potrivește cel mai bine cu unele dintre liniile principale. În figură a fost evidențiat în fuchsia. Coincide cu diviziunea numărul 30 pe scara vernier. Deci unghiul nostru măsoară:
LA1 = 64º 30 '= 64,5º
În ceea ce privește aprecierea acestui goniometru, acesta depinde nu numai de scara principală, ci de vernier. Goniometrele au de obicei 12 sau 24 verniere de diviziune în fiecare jumătate. Cel din exemplu are 12.
Se calculează după cum urmează:
Apreciere = cea mai mică diviziune a regulii principale / numărul diviziunilor vernierului
În acest caz, cea mai mică diviziune este 1º = 60 ', iar diviziunile sunt 12:
Apreciere = 60 '/ 12 = 5'
Prin urmare, citirea este raportată în acest fel:
LA1 = 64º (30 ± 5) '
Acum, să încercăm o citire în sensul acelor de ceasornic.
0 al vernierului coincide cu 42º (culoare portocalie), în timp ce împărțirea vernierului care coincide cel mai bine cu oricare dintre diviziunile de pe scala principală (culoare albastru turcoaz) corespunde cu 20 '. De aceea unghiul măsurat este:
LADouă = 42º (20 ± 5) '
Cititorul se poate întreba ce se întâmplă dacă nicio diviziune nu se potrivește exact. Când 0 al vernierului se află în mijlocul a două divizii principale, diviziunea cea mai apropiată de 0 este luată ca citire de grad. Restul măsurătorii se face așa cum s-a descris deja
Depinde întotdeauna de persoana care efectuează măsurarea să selecteze diviziunile care se potrivesc cel mai bine. Două persoane care iau aceeași măsurare pot să nu fie de acord, dar aproape întotdeauna cu privire la măsurarea fină.
Există mai multe modele. Cea prezentată în Figura 8 constă din două rigle metalice sau din plastic rotite care se rotesc împreună cu un semicerc gradat. Obiectul al cărui unghi trebuie măsurat este plasat între rigle și citit din semicercul gradat.
Goniometrul prezentat este utilizat pe scară largă pentru a determina intervalul de mișcare a articulației sau distanța pe care o articulație o parcurge de la poziția sa naturală la mișcarea maximă..
Este un instrument care transformă unghiul de măsurat într-un impuls electric. Este utilizat pe scară largă pentru a măsura gama de mișcare a articulațiilor.
După cum sugerează și numele său, are o bulă de nivelare, situată de obicei la capătul unuia dintre brațe. Deoarece multe măsurători trebuie să alinieze acest braț cu orizontală, acest lucru permite citiri mai fiabile..
Nimeni nu a comentat acest articol încă.