Существует множество измерительных приборов: линейки, штангенциркули, термометры и так далее. У каждого из них есть своя шкала. В этой статье вы узнаете, как ей пользоваться.
Это шкала термометра.
На ней есть линии. Чтобы легче ориентироваться, их делают разной длины. Напротив некоторых из них есть какие-то числа.
Все эти линии называются штрихами. А промежутки между ними называются делениями.
Поскольку это термометр, на шкале обязательно указывается, в каких единицах измеряется температура. Пусть в данном случае это будут градусы Цельсия.
На рисунке указан нижний предел измерения. Это наименьшее значение физической величины, которое можно измерить данным прибором.
А наибольшее значение физической величины, которое можно измерить данным прибором, называется верхним пределом измерения. Он также указан на рисунке.
Одной из самых важных характеристик любой шкалы является цена её деления. Цена деления шкалы измерительного прибора – это расстояние между ближайшими штрихами шкалы, выраженное в единицах измеряемой величины.
Обозначим это расстояние маленькой буквой «си». Измеряем мы его не в сантиметрах, не в миллиметрах, а в тех единицах, которые указаны на шкале нашего прибора. В нашем случае это градусы Цельсия.
Чтобы определить цену деления, нужно взять любые ближайшие 2 штриха, против которых стоят цифры. Возьмём, например, 40 и 30. Затем нужно вычесть из большего значения меньшее значение и разделить на количество делений между ними. В нашем случае их 2.
Получаем 5 градусов Цельсия. Это и есть цена деления.
Теперь перейдём к понятию точность измерения. Она зависит от цены деления. Чем меньше цена деления, тем больше точность.
Точность измерения принято считать равной половине цены деления.
Но существует прибор, который позволяет проводить измерения с большей точностью, чем половина цены деления. Он называется нониус.
Возьмём большую пластину с основной шкалой и маленькую со своей шкалой.
Маленькая – это и есть нониус. Если приложим нониус к основной шкале, увидим, что 10 делений нониуса имеют такую же длину как 9 делений основной шкалы.
Если сдвигать нониус право, совпадающие штрихи будут показывать, на какое расстояние он сдвигается.
Если совпадает первый штрих нониуса с первым штрихом основной шкалы, значит он сдвинулся на 0,1 деления основной шкалы.
Если совпадает второй штрих нониуса со вторым штрихом основной шкалы, значит он сдвинулся на 0,2 деления основной шкалы.
Если совпадают третьи штрихи, значит он сдвинулся на 0,3 деления основной шкалы.
Если совпадают десятые штрихи, значит он сдвинулся на целое деление основной шкалы.
Но можно двигать и дальше десятых штрихов. В данном случае совпал пятый штрих нониуса -значит нониус сдвинулся на одну целую и пять десятых деления основной шкалы.
Такой же нониус используется на штангенциркулях.
Давайте измерим размер кольца. Нулевой штрих нониуса оказался чуть правее 19 миллиметров. Теперь посмотрим, насколько правее. Совпадает четвёртый штрих. Значит размер кольца 19,4 мм. Как видно, нониус позволяет измерять с точностью выше, чем половина цены деления, а именно с точностью одна десятая. Это, кстати, указано на самом приборе.