Regula de calcul

Regula de calcul , riglă de scor  - un dispozitiv de calcul analogic care vă permite să efectuați mai multe operații matematice , inclusiv înmulțirea și împărțirea numerelor, exponențiarea (cel mai adesea pătrat și cub), calculul rădăcinilor pătrate și cubice, calculul logaritmilor , potențarea , calculul funcții trigonometrice și hiperboliceși alte câteva operațiuni. Dacă împărțiți calculul în trei pași, apoi folosind regula de calcul, puteți ridica numere la orice putere reală și puteți extrage rădăcina oricărei puteri reale.

Înainte de apariția calculatoarelor de buzunar, acest instrument a servit ca instrument de calcul indispensabil pentru un inginer. Precizia calculelor este de aproximativ 3 cifre semnificative.

Riglele produse în URSS , spre deosebire de rigla din fotografie, aproape întotdeauna au avut o scară suplimentară de centimetri la marginea teșită, ca o riglă obișnuită. Rigla standard avea o lungime de 30 cm, ceea ce era convenabil pentru lucrul geometric cu format A4 . În acest caz, scalele logaritmice aveau o lungime de 25 cm, denumirile lor erau de obicei aplicate la capete. Riglele mai mici cu solzi de 12,5 cm lungime și cele mari cu solzi de 50 cm lungime erau mai puțin frecvente.

Au fost produse, de asemenea, reguli circulare (cercuri), al căror avantaj era compactitatea. La începutul secolului al XX-lea, pentru calcule cu precizie crescută (de 10-100 de ori ), s-au folosit role de numărare de birou  - un dispozitiv mecanic în care scalele logaritmice sunt aplicate generatoarelor de cilindri, dintre care unul se poate deplasa coaxial de-a lungul celuilalt. și rotiți în jurul lui.

Istorie

O idee apropiată de construcția unei rigle de calcul a fost exprimată la începutul secolului al XVII-lea de astronomul englez Edmund Gunter ; el a sugerat să se pună o scară logaritmică pe riglă și să se folosească două busole pentru a efectua operații cu logaritmi (adunare și scădere). În anii 1620, matematicianul englez Edmund Wingate a îmbunătățit „scara Ganter” prin introducerea a două scale suplimentare. În același timp (1622), propria sa versiune a domnitorului, nu foarte diferită de cea modernă, a fost publicată în tratatul Circles of Proportions de William Otred , care este considerat autorul primei rigle cu glisiere. La început conducătorul lui Oughtred a fost circular, dar în 1633 a fost publicată o descriere a unei rigle dreptunghiulare, cu referire la Oughtred. Prioritatea lui Oughtred a fost mult timp contestată de Richard Delamaine , care probabil a implementat aceeași idee în mod independent.

Îmbunătățiri ulterioare s-au redus la apariția unui al doilea riglă mobil-„motor” (Robert Bissaker, 1654 și Seth Partridge, 1657), care marchează ambele părți ale riglei (de asemenea, Bissaker), adăugând două „sânzi Wingate”, marcând numerele utilizate frecvent pe cântar ( Thomas Everard , 1683). Alergatorul a apărut la mijlocul secolului al XIX-lea ( A. Mannheim ).

Dispozitiv și principii de utilizare

Principiul de funcționare al riglei de calcul se bazează pe faptul că înmulțirea și împărțirea numerelor se înlocuiesc cu adunarea și respectiv scăderea logaritmilor acestora .

Cea mai simplă regulă de calcul este alcătuită din două scale pe o scară logaritmică , capabile să se deplaseze una față de alta, fiind o probă de nomogramă transparentă [1] . Riglele mai complexe conțin scale suplimentare pe corp și motor și un glisor transparent (uneori numit și glisor sau reticul ) - un cadru transparent (din sticlă, plexiglas etc.), pe care sunt aplicate unul sau mai multe semne (linii de păr) , permițând numere fixe pe cântar; glisorul se poate mișca liber de-a lungul corpului, liniile de vedere sunt desenate perpendicular pe cântare. Este posibil să existe câteva tabele de referință pe spatele carcasei riglei. Glisorul este de obicei marcat cu scale pe ambele părți, rezultatele de pe reversul său (unde sunt adesea plasate scalele funcțiilor trigonometrice) pot fi citite în decupaje speciale pe spatele carcasei riglei, utilizatorul poate, de asemenea, să scoată glisorul din carcasa și introduceți-o cu reversul înainte.

Pentru a calcula produsul a două numere, începutul sau sfârșitul scalei mobile se combină cu primul factor de pe scara fixă, iar al doilea factor se găsește pe scara mobilă. Opus pe o scară fixă ​​este rezultatul înmulțirii acestor numere:

Pentru a împărți numerele, se găsește un divizor pe scara mobilă și se combină cu divizibilul pe scara fixă. Începutul (sau sfârșitul) scalei în mișcare indică rezultatul:

Cu ajutorul unei reguli de calcul, se găsește doar mantisa unui număr, ordinea acestuia este calculată în minte. Precizia calculului depinde de lungimea scalei și pentru riglele normale (25 cm) este de 3-4 cifre semnificative. Pentru a efectua alte operațiuni, utilizați glisorul și scalele suplimentare.

În ciuda faptului că regula de calcul nu are funcțiile de adunare și scădere, poate fi folosită și pentru a efectua aceste operații folosind următoarele formule:

Trebuie remarcat faptul că, în ciuda simplității, pot fi efectuate calcule destul de complexe pe o regulă de calcul. Anterior, au fost emise manuale destul de voluminoase despre utilizarea lor.

Regula de calcul în secolul 21

Regulile de calcul au fost utilizate pe scară largă pentru a efectua calcule de inginerie până la începutul anilor 1980 , când au fost înlocuite de calculatoare .

Cu toate acestea, la începutul secolului XXI, regulile de calcul au renascut în ceasurile de mână : după moda, producătorii unor mărci (inclusiv Breitling , Citizen , Orient ) au lansat modele cu rigla de calcul încorporată, realizată sub formă de inele rotative. cu cântare în jurul cadranului . Producătorii se referă în mod obișnuit la astfel de dispozitive ca o „bară de navigare”. Avantajul lor este că, spre deosebire de un microcalculator, puteți obține imediat informații corespunzătoare unei forme tabelare de prezentare (de exemplu, un tabel cu consumul de combustibil pentru distanța parcursă, conversia milelor în kilometri, numărarea pulsului, determinarea vitezei trenului). , etc.). Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, regulile de calcul încorporate în ceasuri nu sunt echipate cu scale pentru calcularea valorilor funcțiilor trigonometrice.

Vezi și

Note

  1. ↑ Nomografie / Pentkovsky M.V.  // Nikko - Otoliths. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1974. - ( Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / redactor-șef A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, vol. 18).

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice