yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Фізика->Содержание->Контрольні питання[1])

Физика

Найпростішим інструментом для вимірювання лінійних розмірів є лінійка. Її найменша поділка дорівнює 1 мм. Точність вимірювання за допомогою лінійки буде дорівнювати половині ціни поділки, тобто 0,5 мм.

Для вимірювань із більш високою точністю використовують штангенциркуль та мікрометр. Підвищення точності досягається завдяки використанню допоміжної шкали – ноніуса.

Лінійний ноніус – це невелика лінійка С (рис. 2.1.1) із шкалою, m поділок якої дорівнюють m–1 поділкам основної шкали масштабної лінійки А. Звідси випливає, що ціна поділки основної лінійки b та ціна поділки ноніуса а пов’язані між собою співвідношенням

                                       .                          (2.1.4)

Величину  називають точністю ноніуса, вона дорівнює точності вимірювання.

 

Рисунок 2.1.1 – Схема застосування ноніуса для вимірювання довжини тіла: А – основна шкала; В – тіло, довжина якого вимірюється; С – шкала лінійного ноніуса

 

Процес вимірювання полягає у такому. До нульової поділки шкали основної лінійки прикладають один кінець вимірюваного тіла B, а до іншого кінця тіла В – ноніус С (рис. 2.1.1). Тоді, як випливає з рис. 2.1.1, шукана довжина тіла B буде дорівнювати

                                        ,                           (2.1.5)

де величина DL визначається із співвідношення (рис. 2.1.1):

                       .          (2.1.6)

Тут k – ціле число поділок масштабної лінійки; n – номер поділки ноніуса С, яка збігається з поділкою основної шкали А. Тоді з формул (2.1.5) і (2.1.6) отримуємо

                                    .                       (2.1.7)

Таким чином, довжина вимірюваного тіла дорівнює сумі двох величин: довжині k поділок основної шкали А, що розміщені зліва від нульової поділки ноніуса, та довжині, що дорівнює добутку точності ноніуса b/m на номер поділки ноніуса n, що збігається з поділкою основної шкали.

 

Рисунок 2.1.2 – Штангенциркуль: 1, 2 – верхні губки;      3 – фіксувальний гвинт; 4 – повзунок; 5 – лінійка;               6, 7 – нижні губки; 8 – ноніус

 

Штангенциркуль зображено на рис. 2.1.2. Він складається з основної металевої лінійки 5 з міліметровими поділками. На початку її розміщені нижня 6 та верхня 1 губки.

Повзунок 4, нижня 7 та верхня 2 губки є одним цілим. Вони можуть переміщуватись уздовж основної лінійки 5 і фіксуватися в потрібному положенні за допомогою гвинта 3. На нижній частині повзунка 4 нанесені поділки ноніуса 8. Коли губки 6 і 7 стикаються, нуль лінійки і нуль ноніуса повинні збігатися.

Для того щоб виміряти довжину предмета B, його розміщують між губками 6 і 7 і закріплюють гвинтом 3. Після цього проводять відлік по лінійці і ноніусу й обчислюють довжину предмета L за формулою (2.1.9).

Для більш точного вимірювання розмірів предметів застосовуються мікрометричні гвинти з малим і точно витриманим кроком. Такі гвинти використовуються в мікрометрах. Мікрометр використовують для вимірювання зовнішніх розмірів із точністю до 0,01 мм.

 

Рисунок 2.1.3 – Мікрометр: 1 – скоба; 2 – нерухома п'ята;   3 – торець мікрометричного гвинта; 4 – стопорний гвинт;   5 – втулка з міліметровою шкалою; 6 – барабан зі шкалою ноніуса; 7 – тріскачка

 

Мікрометр (рис. 2.1.3) складається зі скоби 1, що має на лівому кінці нерухому п'яту 2 (перша вимірювальна поверхня), а з іншого боку – втулку 5, всередині якої встановлено мікрометричний гвинт (шпиндель) 3 із кроком 0,5 мм. Торець цього гвинта 3 і є другою вимірювальною поверхнею. На зовнішній поверхні втулки 5 проведена осьова лінія, уздовж якої нанесені поділки лінійної шкали. Верхні та нижні штрихи лінійної шкали зміщені один щодо одного на півміліметра. Цифри проставлені тільки для поділок нижньої шкали, тобто вона є звичайною міліметровою шкалою. На втулку 5 надітий барабан 6, на скошену кільцеву поверхню якого нанесено шкалу ноніуса із 50 поділками. На голівці мікрометричного гвинта 3 є пристрій 7, що забезпечує сталість тиску на вимірювальний об’єкт. Цей пристрій 7 називається тріскачкою. Для фіксування положення мікрометричного гвинта використовується стопорний гвинт 4.

 

16