Результати вимірювань довжини об'єкта лінійкою, штангенциркулем і мікрометром

Використання лінійки, штангель циркуля, мікрометра

Найпростіший засіб вимірювання — вимірювальні лінійки. Лінійку прикладають до виробу так, щоб її нульо­ва позначка збігалася з краєм виробу, тоді позначка, яка збігається з його кінцем, покаже розмір виробу в міліметрах.

Для збільшення точності вимірювань лінійних роз­мірів застосовують ноніуси. Типовим розсувним інстру­ментом з ноніусом є штангенциркуль.

Шкала ноніуса штангенциркуля має 10 поділок, довжина кожної з яких менша за довжину, наприклад, двох поділок основної шкали на 0,1 ціни поділок. За таким ноніусом чітко визначають десяті частини поділки шкали.

Розмір виробу (ціле число міліметрів) визначають за нульовою позначкою шкали, а десяті частини міліметра — за порядковим номером позначки ноніуса, яка збігається з позначкою основної шкали (мал. 1).

Наприклад, якщо нульова позначка ноніуса встановиться проти значення 30,6 мм (мал. 2), то буде збігатися з позначкою основної шкали лише шоста поз­начка ноніуса.

Щоб виміряти розмір виробу, його затискають між губками, фіксують рамку затискним гвинтом і знімають розмір. Потрібно стежити, щоб губки штангенциркуля на перекосилися.

Щоб виміряти розмір деталі мікрометром, її розмі­щують між вимірювальними поверхнями п'ятки і мікро­метричного гвинта. Деталь злегка похитують, а мікро­метричний гвинт обертають за тріскачку доти, поки покачування не припиниться і тріскачка почне оберта­тися вхолосту: поверхня мікрометричного гвинта при­тискається до виробу. Після цього затискають стопор і знімають покази мікрометра. Кількість міліметрів відлічують за шкалою стебла (нуль чи один міліметр). Соті частини міліметра відлічують за коловою шкалою барабана проти горизонтальної лінії стебла.

Засіб ви- мірювання	Покази за- собу вимі- рювання	Межа по- хибки від- лічування	Межа ін- струмен- тальної по-хибки	Межа похибки вимірювання	Результат вимірю- вання
Лінійка	32мм	0,5 мм	0,1 мм	0,5 мм + 0,1 мм = = 0,6 мм	32 мм ± 0,6 мм
Штанген- циркуль	32,1 мм	—	0,1 мм	0,1 мм	32,1 мм ±0,1 мм
Мікрометр	32,11 мм	0,005 мм	0,004 мм	0,005 мм + 0,004мм = = 0,009 мм	32,11 мм ± ± 0,009 мм

Використання залежності атмосферного тиску від висоти. Тиск атмосфери із збільшенням висоти змен­шується. Ця залежність покладена в основу баромет­ричних висотомірів. Зменшення атмосферного тиску викликає розширення гофрованої пружинистої (анероїдної) коробки, яка з'єднана з відліковим пристроєм.

Оскільки атмосферний тиск залежить від метеорологіч­них умов, то необхідно коректувати прилад на нульово­му рівні висоти.

Геометричні й оптичні методи вимірювання відста­ней. Вимірювання відстані до недоступних предметів (ВС) грунтується на явищі паралактичного зміщення - вимірюванні зміни напряму на предмет (а) при відомому зміщенні спостерігача (відстань АВ): СВ=АВ: tg а.

Даний принцип використовують у далекомірах, якими вимірюють відстані в геодезії.

Оптичні методи вимірювання відстаней передбачають використання законів геометричної оптики та спек­трального аналізу, явищ інтерференції й дифракції світла.

Використання законів геометричної оптики для під­вищення точності. Для вимірювання розмірів мік­рооб'єктів використовують вимірювальні мікроскопи, обладнані пристроями для вимірювання відстаней, та спеціальні вимірювальні проектори. Знаючи розміри зображення і те, в скільки разів збільшує проектор, знаходять розміри об'єкта. В оптиметрах ви­мірювальна частина побудована за важільно-оптичною схемою. Функцію своєрідного важеля виконує промінь світла. Це дає змогу зменшити похибки до 0,0002 мм.

Вимірювання відстаней за часом поширення сигна­лу. Прилади, в яких відстань визначають за часом по­ширення хвилі до об'єкта і назад, називають локатора­ми. Використовують електромагнітну хвилю (світло­далекоміри, радіолокатори) або звукову хвилю (ехо­лоти).

У радіолокаторі за допомогою генератора створю­ються короткі потужні високочастотні імпульси, що йдуть через рівні інтервали часу to. Імпульс подається на індикатор — на вертикальний вхід електронно-про­меневої трубки, в якій промінь рівномірно і прямоліній­но переміщується з одного краю трубки до другого за час to- Коли працює генератор, перемикач вмикає його до антени, а в інші моменти до антени під'єднується приймач. У цей час приймається відбитий від об'єкта сигнал, який теж подається на індикатор. Індикатор фіксує посланий і відбитий імпульси, зсунуті в часі на Δt. За Δt.визначають відстань до об'єкта l = v Δt / 2, де v — швидкість поширення радіохвилі. Радіолокаційним методом вимірюють відстані до 400 000 км.

За залежністю періоду пульсацій цефеїди від світ­ності. Період пульсацій цефеїд залежить від абсолютної зоряної величини зорі. Цефеїди з періодом пульсації, меншим за 1 добу, мають однакову абсолютну зоряну величину М = 0,5, а для цефеїд, період пульсації яких більший за 2 доби, абсолютна зоряна величина М зв'я­зана з періодом Т (у добах) залежністю: М = - 1,33 - 2,25 lg T.

Щоб знайти відстань D до цефеїди, вимірюють її видиму зоряну величину m і період зміни блиску Т. За обчисленим значенням М і m визначають відстань до цефеїди D у парсеках:

Використання спектрального аналізу. Відстань до віддалених галактик і найяскравіших надгігантів ви­значають за червоним зміщенням лінії спектра, яка звичайно має довжину хвилі 𝜆₁ до положення, що відповідає довжині хвилі 𝜆₂. Зміщення 𝜆₁-𝜆₂=Δ𝜆, викли­кане рухом джерела світла від спостерігача. Воно залежить від швидкості джерела v:

Чим далі від нас галактика, тим з більшою швидкіс­тю вона віддаляється від нас. Цю залежність описує закон Хаббла: v = Нl, де H = 50 км/с-Мпк, l — від­стань. За спектром галактики визначають червоне змі­щення Δ𝜆відомої лінії, за яким визначають відстань до галактики:

Використання простих механізмів для збільшення чутливості засобів вимірювань (гвинтів, важелів, ше­стерень, мікрометричної пари). В індикаторах годинни­кового типу вимірювальний стержень має в середній частині зубчасту рейку, яка зачеплюється із зубчастим колесом. Переміщення стержня через шестірні передає­ться до стрілки. Зміщенню стержня на 1 мм відповідає один оберт стрілки. Шестеренчасті передачі використо­вують у приладах для вимірювання довжини кривих ліній, в автомобільних спідометрах. В останніх оберто­вий рух колеса передається гнучким валом через систе­му шестерень до лічильника, який показує шлях, про­йдений автомобілем.

Дата добавления: 2014-10-23