História goniometra, časti, prevádzka, použitia, typy

On goniometer Je to zariadenie používané na meranie uhlov vytvorených dvoma vizuálmi. Názov pochádza z dvoch gréckych slov: Gonios, čo znamená uhol a meracie výrobky, V súvislosti s meraním. Odtiaľ tiež odvodzuje goniometriu, ktorá je vedou o meraní uhlov.

Uhlové množstvá sú dôležitou súčasťou disciplín, ako je astronómia, topografia, geológia, medicína, mineralogia, architektúra, inžinierstvo a mnoho ďalších. Výšky, vzdialenosti, sily a početné fyzikálne vlastnosti majú zapojené uhly, takže ich meranie je relevantné.

postava 1. Univerzálny goniometer. Zdroj: f. Zapata,

[TOC]

História

V staroveku mal niekto myšlienku rozdeliť obvod na 360 rovnakých častí, ktoré sa nazývajú stupne. Ale až do roku 1538 sa holandský lekár Regnier Gemma Frisius prvýkrát vyvinul goniometer, prístroj odvodený z Astrolabio (zariadenie používané na meranie nadmorských výškov alebo depresií objektu).

Pretože uhol je definovaný ako región medzi dvoma semifinále so spoločným bodom, ktorý môže byť stredobodom uvedeného obvodu, spôsob, ako určiť mieru tejto oblasti, používa odstupňovaný obvod.

Základným dizajnom je teda plochý kruh, absolvovaný stupnicou 360 ° alebo polovičného kruhu, s 180 °. Jednoduchý plastový dopravník, ako napríklad tie, ktoré sa používajú v škole, je veľmi základný goniometer, ak sa držíme definície.

Dopravník je schopný zmerať uhly na rovnom povrchu, napríklad na papier alebo dosku. Takže jeho pohybový rozsah je dosť obmedzený.

Goniometer je sofistikovanejší ako jednoduchý dopravník. Niektoré začleňujú a vernier, Pre väčšiu presnosť v rozsahu a pravidlá pre meranie vzdialenosti. Majú tiež ramená na ich lokalizáciu na povrchoch, ktoré nie sú flatmi.

Preto existuje veľa odrôd goniometre, ktorých používanie závisí od oblasti, v ktorej používa. Pokiaľ ide o výrobné materiály, sú zvyčajne ľahké a odolné, napríklad plast, zliatinová oceľ a hliník.

Čo je goniometer pre?

Ako sme už povedali, goniometer slúži na meranie uhlov v rôznych situáciách, napríklad uhly, ktoré vytvárajú artikulácie tela, ktoré naznačujú jeho mobilitu. Podobne, vo výstavbe je potrebné merať uhly v stropoch, stenách, dverách a množstve prvkov.

To znamená iba niektoré aplikácie, pretože sú takmer nekonečné, pretože uhly sú všadeprítomné entity vo všetkom okolo nás.

Sexuálny systém

On Sexuálny systém Skladá sa z rozdelenia obvodu na 360 rovnakých častí nazývaných stupne (°). Každá známka je zase rozdelená na minúty (') a minúta je za 60 sekúnd (").

Tento systém sa vzťahuje na uhly a je tiež veľmi známy ako miera času. V nasledujúcom texte budeme odkazovať výlučne na uhly.

Môže vám slúžiť: tepelná dilatácia

Keď je uhol vyjadrený v stupňoch, minútach a sekundách, hovorí sa, že je vyjadrený v Komplexné meranie. Ale ak sa rozhodnete nechať všetko v stupňoch a zlomkoch, potom je to Jednoduché opatrenie.

Napríklad uhol, ktorý meria 25 ° 38 '12 “, je zložitý, ale rovnaký uhol v jednoduchom rozsahu je 25.64 °. Väčšina vedeckých kalkulačiek robí konverziu medzi jedným a druhým.

Večierky

Jednoduchý alebo tradičný goniometer

Jednoduchý goniometer, ako je ten uvedený v nasledujúcej schéme, pozostáva z:

- Polkruhová časť, ktorá obsahuje odstupňovanú stupnicu od 0 do 180 °.

- Telo, kúsok, ktorý zaberá priemer, na ktorom je polkruh podopretý mierkou.

- List, ktorý končí v indikátorovej ihle na čítanie.

Obrázok 2. Časti základného goniometru. Zdroj: f. Zapata.

Presnosť goniometra

Sofistikovanejšou verziou je presný goniometer, ktorý má posuvné pravidlo pripevnené k kĺbovému ramenu goniometra.

Kĺbové rameno ide na rotujúci disk, ktorý obsahuje nonoo alebo vernier, a zapne pevný disk, ktorý má hlavnú stupnicu absolvovaný v 1. jednotkách.

Dodržiavané k pevnému albumu je pevné pravidlo, ktoré má referenčný povrch, v ktorom je kus meraný uhol.

Obrázok 3. Presný goniometer a jeho časti. Zdroj: f. Zapata.

Fungujúci

Všetky odrody goniometrov majú rovnaký princíp prevádzky, pozrime sa:

On vernier, To sa týka rotujúceho disku, má stupnicu odstupňovanej pravou aj vľavo, čo umožňuje merania v krútiacom momente aj v anti -horskom smere.

Preskúmajte, že rozlíšenie alebo ocenenie tohto typu goniometru je 5 minút oblúka, čo je demonštrované číselne neskôr.

V strede goniometra je skrutka, ktorá slúži súčasne ako osi a fixačná poloha uhlovej polohy. Niektoré presné goniometre majú ďalšie koleso, na ovládanie jemného zákruty, aby sa dalo presnejšie upraviť podľa kusu, ktorý sa má merať.

Tento kus je umiestnený medzi variabilné pravidlo a pevné pravidlo alebo tím. Goniometer aj už umiestnený kus pohľad na cestujúceho, aby sa zabezpečilo, že nastavenie je perfektné.

Akonáhle akýkoľvek svetelný krok medzi kusom a referenčným povrchom pravidla alebo jednotky zmizol, poloha je pripevnená pomocou kĺbovej sady alebo upevňovacej skrutky. Nakoniec sa uskutoční opatrenie, ktorého kroky sú podrobne uvedené nižšie:

Ako sa používa goniometer?

Na použitie goniometru je predmet, ktorého uhol sklonu sa musí merať, medzi hárkom a goniometrovým diskom, ako je znázornené na obrázku 4. Ukázal sa na uhol, ktorý sa má merať vo farbe fuchsie.

Môže vám slúžiť: Neptún (planéta)Obrázok 4. Spôsob merania uhla so základným goniometrom. Zdroj: f. Zapata.

Na obrázku boli nakreslené zelené a modré paralely, aby sa sprevádzala čitateľa. Uhol fuchsie je proti vrcholu proti žltému uhol. Keď máte opačné uhly pri vrchole, merajú to isté.

Žltý uhol meria rovnako ako pomaranč, pretože sú medzi zelenými a modrými čiarami, ktoré sú rovnobežné. Akonáhle je o tom presvedčený, čítanie okamžite sleduje indikátor listu.

Uhol kusu, ktorý sa má merať. Na zväčšenom obrázku je načítané 48 °.

Obrázok 5. Rozšírený pohľad na opatrenie. Zdroj: f. Zapata.

Prirodzene, čítania sa dajú vykonať sprava doľava, pretože na to je dvojnásobná škála. Urob to v jednom alebo druhom zmysle, závisí od zmeraného objektu.

Chyba ocenenia

Všetky meracie nástroje majú ocenenie, ktoré je najmenším rozdelením stupnice, a akékoľvek opatrenie, ktoré sa urobí, buď s goniometrom, alebo s akýmkoľvek iným, bude vždy ovplyvnené chybou.

Napríklad v jednoduchom goniometri, ktorý sme práve videli, najmenšia delenie zodpovedá 1.

Maximálna chyba, ktorú je možné urobiť pri meraní vykonanom s týmto goniometrom, je viac -menej ocenenie. Podľa toho je čítanie príkladu vyjadrené ako:

L = 48 ± 1

Vo všeobecnosti sa ocenenie takejto stupnice vypočíta výberom dvoch ľubovoľných údajov a spočítaním počtu divízií medzi nimi, ako je toto:

Ocenenie = hlavné čítanie - menšie čítanie /počet divízií.

Hodnoty s presným goniometrom

Presný goniometer má a vernier: Druhá stupnica umiestnená na mobilnom disku a môže sa pohybovať pod hlavnou mierkou. Nonio vám umožňuje robiť jemnejšie hodnoty.

Ako vždy, opatrenie urobené s hlavnou mierkou vedie k stupňom a dá sa vykonať v harmonograme (zľava doprava) alebo proti hrebe (sprava doľava), v závislosti od pohodlia, v závislosti od pohodlia, v závislosti od pohodlia.

Čítanie v hlavnej stupnici sa vykonáva s postupom opísaným v predchádzajúcej časti. 0 Nonio pôsobí v tomto prípade ako ukazovateľ.

Teraz ideme na posledné čítanie s nono, čo nám dá zápisnicu. Každá divízia je rovnocenná s 5 '(uhlové minúty) a dá sa tiež prečítať zľava doprava alebo doprava doľava.

Ak chcete nájsť opatrenie, musíte zvoliť nonio čiaru, ktorá najlepšie zhoduje niektoré z riadkov s pevnou mierkou, a to bude zlomok v stupňoch, ktoré sa musia pridať, aby sa získalo úplné čítanie.

Môže vám slúžiť: polkruh: Ako vypočítať obvod, oblasť, centroid, cvičenia

Príklad čítania 1

Ako príklad, pozrime sa na čítanie postavy, vyrobené v zmysle antihorária. 0 Nonio označuje 64 (zelená čiara).

Obrázok 6. Príklad čítania sprava doľava. Zdroj: f. Zapata.

Teraz sa pozrime na líniu Nonio, ktorá sa najlepšie zhoduje s niektorými z hlavných riadkov. Na obrázku, ktorý bol zvýraznený vo Fuchsii. Zhoduje sa s číslom rozdelenia 30 v Nonio Scale. Potom naše uhol meria:

Do₁ = 64 ° 30 '= 64.5

Pokiaľ ide o ocenenie tohto goniometra, záleží to nielen od hlavného rozsahu, ale aj od Nonia. Goniometre majú zvyčajne v každej polovici 12 alebo 24 divízií. Príklad má 12.

Vypočíta sa takto:

Ocenenie = nižšie rozdelenie hlavného pravidla /počtu divízií Nonia

V tomto prípade je najmenšie rozdelenie 1. = 60 'a divízie sú 12:

Ocenenie = 60 ' / 12 = 5'

Preto je čítanie hlásené týmto spôsobom:

Do₁ = 64 ° (30 ± 5) '

Príklad čítania 2

Teraz skúsme čítanie vyrobené v pláne.

Obrázok 7. Odčítanie goniometrov odobraté zľava doprava. Zdroj: f. Zapata.

0 z Nonio sa zhoduje s 42 ° (oranžová farba), zatiaľ čo rozdelenie Nonia, ktoré sa najlepšie zhoduje s niektorými divíziami v hlavnej mierke (tyrkysová modrá farba), zodpovedá 20 '. Preto nameraný uhol je:

Do₂ = 42 ° (20 ± 5) '

Čitateľ sa môže čudovať, čo sa stane, ak sa žiadne rozdelenie nezhoduje presne. Keď je 0 Nonio uprostred dvoch hlavných divízií, rozdelenie najbližšie k 0 sa považuje za čítanie stupňov. Zvyšok opatrenia sa vykonáva tak, ako je opísané

Vždy zostáva podľa kritérií osoby, ktorá vykonáva meranie, a výber divízií, ktoré sa najlepšie zhodujú. Dvaja ľudia, ktorí vykonávajú rovnaké meranie, môžu nesúhlasiť, ale takmer vždy z hľadiska jemnej miery.

https: // www.YouTube.com/hodinky?v = bwz5yfmjnue

Typy goniometra

Univerzálny goniometer

Existuje viac návrhov. Ten znázornený na obrázku 8 pozostáva z dvoch plastových alebo kovových pravidiel. Objekt, ktorého uhol je požadovaný na meranie, je umiestnený medzi pravidlami a číta v polkruhu absolvovaný.

Zobrazený goniometer sa široko používa na určenie amplitúdy pohybu kĺbu alebo vzdialenosti, ktorá vedie kĺb od jeho prirodzenej polohy po maximálny pohyb.

Obrázok 8. Goniometer tých, ktorí používajú v medicíne na meranie kapacity pohybu kĺbov. Zdroj: Wikimedia Commons. Zdroj: voxymoron [CC By-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]

Elektrogoniometre

Je to prístroj, ktorý transformuje uhol, ktorý sa má merať na elektrický impulz. Sa široko používa na meranie rozsahu pohybu kĺbov.

Bublina

Ako už názov napovedá, má vyrovnávaciu bublinu, ktorá sa zvyčajne nachádza na konci jednej z ramien. Pretože mnoho meraní musí zarovnať toto rameno s horizontálnym, umožňuje to spoľahlivejšie hodnoty.

Odkazy

1. Calduch, e. Laboratórne postupy. Výrobné procesné inžinierstvo. Katalánska univerzita. 20-22.
2. Ako to funguje. Ako funguje goniometer. Získané z: How-Function.co.
3. Díaz del Castillo, f. Dimenzionálna metrológia. Žobrák. Fakulta vyšších štúdií Cuautitlán. Získané z: Olympia.Cuautitlan2.Žobrák.mx.
4. 4) Britannica Encyclopaedia. Goniometer. Získané z: Britannica.com
5. Junta de andalucía. Metrológia. Zotavené z: juntadeandalucia.je.
6. Matematické zákony a vzorce. Meracie systémy. Zdroj: Ingemecanica.com.
7. Goniometer. Obnovené z: Google.com.