Historia goniometru, części, operacja, zastosowania, typy

On goniometr Jest to urządzenie używane do pomiaru kąta utworzonych przez dwie wizualizacje. Nazwa pochodzi od dwóch greckich słów: Gonios, co oznacza kąt i metry, W odniesieniu do pomiaru. Stamtąd również czerpią goniometria, która jest nauką pomiaru kątów.

Kości kątowe są ważną częścią dyscyplin, takich jak astronomia, topografia, geologia, medycyna, mineralogia, architektura, inżynieria i wiele innych. Wzgórze, odległości, siły i liczne właściwości fizyczne wiąże się z kątami, więc ich pomiar jest istotny.

Rysunek 1. Uniwersalny goniometr. Źródło: f. Zapata,

[TOC]

Historia

W czasach starożytnych ktoś miał pomysł podzielenia obwodu na 360 równych części, zwanych stopniami. Ale dopiero w 1538 r. Holender Doktor Regnier Gemma Frisius opracował po raz pierwszy goniometr, przyrząd pochodzący z astrolabio (urządzenie używane do pomiaru wysokości lub depresji obiektu).

Ponieważ kąt jest zdefiniowany jako region między dwoma półprzewodnikami o wspólnym punkcie, który może być centrum wspomnianego obwodu, sposobem na określenie miary tego regionu jest stosowanie obwodu stopniowego.

Tak więc podstawową konstrukcją jest płaskie koło, ukończone w skali 360º lub pół koła, z 180º. Prosty plastikowy przenośnik, taki jak używane w szkole, jest bardzo podstawowym goniometrem, jeśli trzymamy się definicji.

Przenośnik jest w stanie zmierzyć kąty na płaskiej powierzchni, takie jak papier lub deska. Tak więc jego zakres ruchu jest raczej ograniczony.

Goniometr jest bardziej wyrafinowany niż prosty przenośnik. Niektóre zawierają noniusz, dla większej precyzji w zakresie i zasady pomiaru odległości. Mają także ramiona, aby zlokalizować je na powierzchniach innych niż.

Dlatego istnieje wiele odmian goniometrów, których użycie zależy od obszaru, w którym używa. Jeśli chodzi o materiały produkcyjne, są one zwykle lekkie i odporne, takie jak plastik, stal stopowa i aluminium.

Do czego służy goniometr?

Jak powiedzieliśmy, goniometr służy do pomiaru kątów w różnych sytuacjach, na przykład kąty, które tworzą artykulacje ciała, które wskazują na jego mobilność. Podobnie w budowie konieczne jest mierzenie kątów w sufitach, ścianach, drzwiach i wielu elementach.

To, o czym wspominając tylko niektóre aplikacje, ponieważ są prawie nieskończone, ponieważ kąty są wszechobecnymi bytami we wszystkim wokół nas.

System seksualny

On System seksualny Polega na podzieleniu obwodu na 360 równych części zwanych stopniami (º). Z kolei każda ocena jest podzielona na minuty ('), a minutę jest za 60 sekund (”).

Ten system dotyczy kątów i jest również bardzo znany jako miara czasu. W dalszej części będziemy odnosić się wyłącznie do kątów.

Może ci służyć: rozszerzenie termiczne

Gdy kąt jest wyrażany w stopniach, minutach i sekundach, mówi się, że jest wyrażony Złożona miara. Ale jeśli zdecydujesz się zostawić wszystko w stopniu i ułamkach, to jest to Prosta miara.

Na przykład kąt mierzący 25 º 38 '12 "jest złożony, ale ten sam kąt w prostym stopniu wynosi 25.64 °. Większość kalkulatorów naukowych dokonuje konwersji między jednym a drugim.

Imprezy

Prosty lub tradycyjny goniometr

Prosty goniometr, taki jak ten pokazany na poniższym schemacie:

- Część półkolisty, która zawiera skalę stopniową, która od 0 do 180º.

- Ciało, kawałek, który zajmuje średnicę, na której półkola jest wspierana przez skalę.

- Arkusz kończący się na igieniu wskaźnikowym do odczytu.

Rysunek 2. Części podstawowego goniometru. Źródło: f. Zapata.

Precyzyjny goniometr

Bardziej wyrafinowaną wersją jest precyzyjny goniometr, który ma przesuwną regułę ustaloną do wyartykułowanego ramienia goniometru.

Sformułowane ramię trafia na obrotowy dysk, który zawiera nonio lub nornie, i włącza stały dysk, który ma główną skalę ukończoną w 1. jednostkach.

Przylegany do stałego albumu jest stała reguła, która ma powierzchnię odniesienia, w której utwór jest mierzony kąt.

Rysunek 3. Precyzyjny goniometr i jego części. Źródło: f. Zapata.

Funkcjonowanie

Wszystkie odmiany goniometru mają taką samą zasadę działania, zobaczmy:

On noniusz, To dzieje się na obrotowym dysku, ma stopniową skalę zarówno w prawo, jak i w lewo, umożliwiając pomiary zarówno w kierunku momentu obrotowego, jak i antyhorarycznego.

Przejrzyj, że rozdzielczość lub uznanie tego typu goniometru wynosi 5 minut łuku, co pokazano numerycznie później.

Na środku goniometru znajduje się śruba, która serwuje w tym samym czasie, co osi skrętu i utrwalanie pozycji kątowej. Pewne precyzyjne goniometry mają dodatkowe koło, aby kontrolować drobny obrót, aby można go było dokładnie dostosować do elementu, który ma zostać zmierzony.

Ten kawałek jest umieszczany między regułą zmiennej a ustaloną regułą lub składem. Zarówno goniometr, jak i już ustawiony kawałek patrzą na podróż, aby upewnić się, że regulacja jest idealna.

Gdy jakikolwiek lekki krok między kawałkiem a powierzchnią odniesienia reguły lub oddziału zniknie, pozycja jest przymocowana do zestawu złącza lub śruby mocującej. Wreszcie jest dokonana miara, której kroki są szczegółowo opisane:

Jak używany jest goniometr?

Aby użyć goniometru, obiektu, którego kąt nachylenia jest pożądany do mierzenia, między arkuszem a dysku goniometru, jak pokazano na rycinie 4. Wskazano, że kąt jest mierzony w kolorze Fuchsia.

Może ci służyć: Neptune (planeta)Rysunek 4. Sposób pomiaru kąta za pomocą podstawowego goniometru. Źródło: f. Zapata.

Na obrazie narysowano zielone i niebieskie paralele, aby poprowadzić czytelnika. Kąt fuksji jest przeciwny wierzchołkowi do żółtego kąt. Kiedy masz przeciwne kąty przez wierzchołek, mierzą to samo.

Żółty kąt mierzy taki sam jak pomarańcza, ponieważ są one między zielonymi i niebieskimi linią, które są równoległe. Po przekonaniu odczyt odczytu natychmiast obserwuje wskaźnik arkusza.

Kąt mierzonego kawałka jest ostrym kątem, a odczyt jest wykonany od lewej do prawej. Na powiększonym obrazie 48º.

Rysunek 5. Rozszerzony widok miary. Źródło: f. Zapata.

Oczywiście odczyty można wykonać od prawej do lewej, ponieważ w tym celu istnieje podwójna skala. Zrób to w takim czy innym sensie, zależy od obiektu, który należy mierzyć.

Błąd uznania

Wszystkie instrumenty pomiarowe mają uznanie, który jest najmniejszym podziałem skali, a wszelkie dokonane miary, albo z goniometrem, albo z jakimkolwiek innym, zawsze będzie miało wpływ błąd.

Na przykład w prostym goniometrze, który właśnie widzieliśmy, najmniejszy podział odpowiada 1.

Maksymalny błąd, który można popełnić w pomiarze wykonanym za pomocą tego goniometru, jest mniej więcej uznanie. Zgodnie z tym czytanie przykładu jest wyrażone jako:

L = 48 ± 1st

Ogólnie rzecz biorąc, uznanie takiej skali jest obliczane poprzez wybór dwóch dowolnych odczytów i zliczanie liczby podziałów między nimi, tak jak to:

Uznanie = poważne czytanie - niewielkie odczyt /liczba podziałów.

Odczyty z precyzyjnym goniometrem

Precyzyjny goniometr ma noniusz: Druga skala umieszczona na dysku mobilnym i może poruszać się pod główną skalą. Nonio pozwala na wykonanie drobniejszych odczytów.

Jak zawsze, miara wykonana w skali głównej powoduje stopnie i może być wykonane w harmonogramie (od lewej do prawej) lub antyfolii (od prawej do lewej), w zależności od wygody.

Czytanie na głównej skali jest przeprowadzane wraz z procedurą opisaną w poprzednim rozdziale. 0 nonio działa w tym przypadku jako wskaźnik.

Teraz idziemy do ostatniej lektury z Nonio, co da nam minuty. Każda dywizja jest równoważna 5 '(minuty kątowe) i można go również odczytać od lewej do prawej lub prawej do lewej.

Aby znaleźć miarę, musisz wybrać linię nonio, która najlepiej pasuje do niektórych linii o stałej skali, a to będzie ułamek w stopniach, które należy dodać, aby mieć pełny odczyt.

Może ci służyć: półkole: jak obliczyć obwód, obszar, centroid, ćwiczenia

Czytanie Przykład 1

Jako przykład, zobaczmy czytanie postaci, wykonane w sensie przeciwhorarium. 0 nonio wskazuje 64 (zielona linia).

Rysunek 6. Przykład czytania od prawej do lewej. Źródło: f. Zapata.

Teraz spójrzmy na linię nonio, która najlepiej zbiega się z niektórymi głównymi linią. W postaci zostało podkreślone w Fuchsji. Zbiega się to z dywizją nr 30 w skali nonio. Następnie nasz kąt mierzy:

DO₁ = 64º 30 '= 64.5

Jeśli chodzi o uznanie tego goniometru, zależy to nie tylko od głównej skali, ale od nonio. Goniometry zwykle mają niewiarygodnie 12 lub 24 dywizji w każdej połowie. Przykład ma 12.

Oblicza się go w następujący sposób:

Uznanie = niższy podział głównej zasady /liczba podziałów nonio

W tym przypadku najmniejszy podział to 1st = 60 ', a podziały to 12:

Uznanie = 60 ' / 12 = 5'

Dlatego czytanie jest zgłaszane w ten sposób:

DO₁ = 64º (30 ± 5) '

Czytanie Przykład 2

Teraz wypróbujmy czytanie w harmonogramie.

Rysunek 7. Odczyt goniometru zaczerpnięty od lewej do prawej. Źródło: f. Zapata.

0 nonio pokrywa się z 42º (kolor pomarańczowy), podczas gdy podział Nonio, który najlepiej pokrywa się z niektórymi podziałami w skali głównej (turkusowy niebieski kolor) odpowiada 20 '. Dlatego zmierzony kąt to:

DO₂ = 42º (20 ± 5) '

Czytelnik może się zastanawiać, co się stanie, jeśli żaden podział nie zbiega się dokładnie. Kiedy 0 nonio znajduje się pośród dwóch głównych dywizji, podział najbliżej 0 jest traktowany jako czytanie stopni. Reszta miary jest wykonana zgodnie z opisem

Zawsze pozostaje w kryteriach osoby, która wykonuje pomiar, wybierając podziały, które najlepiej się pokrywają. Dwie osoby, które dokonują tego samego pomiaru, mogą się nie zgodzić, ale prawie zawsze pod względem drobnej miary.

https: // www.youtube.Com/Watch?V = Bwz5yfmJnue

Rodzaje goniometru

Uniwersalny goniometr

Istnieje wiele projektów. Ten pokazany na rycinie 8 składa się z dwóch reguł plastikowych lub metalowych obróconych. Obiekt, którego kąt jest pożądany do pomiaru, jest umieszczony między regułami i odczytami w stopniowanym półkolu.

Pokazany goniometr jest szeroko stosowany do określenia amplitudy ruchu stawu lub odległości, która przebiega staw z jego naturalnej pozycji do maksymalnego ruchu.

Cyfra 8. Goniometr tych, którzy używają w medycynie do pomiaru pojemności ruchu stawów. Źródło: Wikimedia Commons. Źródło: Voxymoron [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Elektroggoniometry

Jest to instrument, który przekształca kąt do mierzenia w impuls elektryczny. Jest szeroko stosowany do pomiaru zakresu ruchu stawów.

Goniometr bąbelkowy

Jak sama nazwa wskazuje, ma bańkę wyrównującą, zwykle znajdującą się na końcu jednego z ramion. Ponieważ wiele pomiarów musi wyrównać to ramię do poziomego, umożliwia to bardziej niezawodne odczyty.

Bibliografia

1. Calduch, e. Praktyki laboratoryjne. Inżynieria procesu produkcyjnego. University of Catalonia. 20-22.
2. Jak to działa. Jak działa goniometr. Odzyskane z: jak funkcja.współ.
3. Díaz del Castillo, f. Metrologia wymiarowa. Unam. Wydział wyższych badań cuautitlán. Odzyskane z: Olympia.Cuautitlan2.Unam.MX.
4. 4) Britannica Encyclopaedia. Goniometr. Odzyskane z: Britannica.com
5. Junta de Andalucía. Metrologia. Odzyskane z: Juntadeandlucia.Jest.
6. Prawa i formuły matematyczne. Systemy pomiaru kąta. Pobrano z: Ingemecanica.com.
7. Goniometr. Odzyskane z: Google.com.