Riwayat goniometer, bagian, operasi, penggunaan, jenis

Dia goniometer Ini adalah perangkat yang digunakan untuk mengukur sudut yang dibentuk oleh dua visual. Namanya berasal dari dua kata Yunani: Gonios, yang berarti sudut dan meter, Mengacu pada pengukuran. Dari sana juga mendapatkan goniometri, yang merupakan ilmu pengukuran sudut.

Jumlah sudut adalah bagian penting dari disiplin ilmu seperti astronomi, topografi, geologi, kedokteran, mineralogi, arsitektur, teknik dan banyak lagi. Ketinggian, jarak, kekuatan, dan banyak sifat fisik memiliki sudut yang terlibat, sehingga pengukurannya relevan.

Gambar 1. Goniometer universal. Sumber: f. Zapata,

[TOC]

Sejarah

Di zaman kuno, seseorang memiliki gagasan untuk membagi keliling menjadi 360 bagian yang sama, disebut derajat. Tetapi baru pada tahun 1538, Dokter Belanda, Gemma Gemma Frius dikembangkan untuk pertama kalinya goniometer, instrumen yang berasal dari astrolabio (perangkat yang digunakan untuk mengukur ketinggian atau depresi suatu objek).

Karena sudut didefinisikan sebagai wilayah antara dua semi -langsung dengan titik umum, yang dapat menjadi pusat lingkar tersebut, cara untuk menentukan ukuran wilayah itu, menggunakan lingkar yang lulus.

Jadi desain dasarnya adalah lingkaran datar, lulus dengan skala 360º atau setengah lingkaran, dengan 180º. Konveyor plastik sederhana, seperti yang digunakan di sekolah, adalah goniometer yang sangat mendasar, jika kita tetap pada definisi.

Konveyor dapat mengukur sudut pada permukaan yang rata, seperti kertas atau papan. Jadi rentang pergerakannya agak terbatas.

Goniometer lebih canggih daripada konveyor sederhana. Beberapa menggabungkan a Vernier, untuk ketepatan yang lebih besar sejauh, dan aturan untuk mengukur jarak. Mereka juga memiliki lengan untuk menemukannya di permukaan non -flat.

Itulah sebabnya ada banyak varietas goniometer, yang penggunaannya tergantung pada area yang ia gunakan. Adapun bahan pembuatan, biasanya ringan dan tahan, seperti plastik, baja paduan dan aluminium.

Untuk apa goniometernya?

Seperti yang telah kami katakan, goniometer berfungsi untuk mengukur sudut dalam berbagai situasi, misalnya sudut yang membuat artikulasi tubuh, yang merupakan indikasi mobilitasnya. Demikian juga, sedang dibangun perlu untuk mengukur sudut di langit -langit, dinding, pintu dan banyak elemen.

Ini hanya menyebutkan beberapa aplikasi, karena hampir tak terbatas, karena sudutnya adalah entitas yang ada di mana -mana dalam segala hal di sekitar kita.

Sistem Sexagesimal

Dia Sistem Sexagesimal Ini terdiri dari membagi keliling menjadi 360 bagian yang sama yang disebut derajat (º). Pada gilirannya, setiap kelas dibagi menjadi beberapa menit (') dan satu menit dalam 60 detik (").

Sistem ini berlaku untuk sudut dan juga sangat akrab sebagai ukuran waktu. Berikut ini kita akan merujuk secara eksklusif ke sudut.

Dapat melayani Anda: pelebaran termal

Ketika sudut diekspresikan dalam derajat, menit dan detik, dikatakan bahwa itu diekspresikan Ukuran kompleks. Tetapi jika Anda memilih untuk meninggalkan semuanya dalam derajat dan fraksi derajat, maka itu adalah a Ukuran sederhana.

Misalnya, sudut yang berukuran 25 º 38 '12 "adalah kompleks, tetapi sudut yang sama pada tingkat yang sederhana adalah 25.64 º. Sebagian besar kalkulator ilmiah melakukan konversi antara satu dan yang lainnya.

Para Pihak

Goniometer sederhana atau tradisional

Goniometer sederhana seperti yang ditunjukkan dalam skema berikut terdiri dari:

- Bagian setengah lingkaran yang berisi skala lulus yang dari 0 hingga 180º.

- Tubuh, sepotong yang menempati diameter, di mana setengah lingkaran didukung oleh skala.

- Lembar yang berakhir dengan jarum indikator untuk dibaca.

Gambar 2. Bagian dari goniometer dasar. Sumber: f. Zapata.

Goniometer presisi

Versi yang lebih canggih adalah presisi goniometer, yang memiliki aturan geser yang ditetapkan pada lengan goniometer yang diartikulasikan.

Lengan yang diartikulasikan berjalan pada disk berputar, yang berisi nonio atau vernier, dan menyalakan cakram tetap yang memiliki skala utama lulus dalam unit 1.

Dipatuhi album tetap adalah aturan tetap, yang memiliki permukaan referensi di mana bagian yang akan diukur sudutnya didukung.

Gambar 3. Goniometer presisi dan bagian -bagiannya. Sumber: f. Zapata.

Berfungsi

Semua varietas goniometer memiliki prinsip operasi yang sama, mari kita lihat:

Dia Vernier, Itu terjadi pada disk berputar, memiliki skala lulus baik kanan maupun kiri, memungkinkan pengukuran baik dalam torsi dan arah anti -pelindung.

Tinjau bahwa resolusi atau apresiasi dari jenis goniometer ini adalah 5 menit busur, yang ditunjukkan secara numerik nanti.

Di tengah goniometer ada sekrup yang berfungsi bersamaan dengan sumbu belok dan fiksatif posisi sudut. Beberapa goniometer presisi memiliki roda tambahan, untuk mengontrol belokan halus, sehingga dapat disesuaikan lebih tepat dengan bagian yang akan diukur.

Bagian ini ditempatkan di antara aturan variabel dan aturan atau pasukan tetap. Baik goniometer dan bagian yang sudah diposisikan di Travele, untuk memastikan bahwa penyesuaiannya sempurna.

Setelah langkah cahaya antara bagian dan permukaan referensi aturan atau skuad telah menghilang, posisinya difiksasi dengan set sambungan atau sekrup pemasangan. Akhirnya ukurannya dibuat, yang langkahnya dirinci di bawah ini:

Bagaimana Goniometer Digunakan?

Untuk menggunakan goniometer, objek yang sudut kemiringannya diinginkan untuk diukur, antara lembaran dan disk goniometer, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Telah ditunjukkan sudut yang akan diukur dalam warna fuchsia.

Dapat melayani Anda: Neptunus (planet)Gambar 4. Cara untuk mengukur sudut dengan goniometer dasar. Sumber: f. Zapata.

Paralel hijau dan biru telah ditarik pada gambar, untuk memandu pembaca. Sudut fuchsia ditentang oleh simpul ke sudut kuning. Ketika Anda memiliki sudut yang berlawanan dengan simpul mereka mengukur hal yang sama.

Sudut kuning mengukur sama dengan oranye, karena mereka berada di antara garis hijau dan biru, yang paralel. Setelah yakin akan hal ini, pembacaan segera mengamati indikator lembar.

Sudut bagian yang akan diukur adalah sudut akut dan pembacaan dibuat dari kiri ke kanan. Dalam gambar yang diperbesar 48º dibaca.

Gambar 5. Tampilan ukuran yang diperluas. Sumber: f. Zapata.

Secara alami, bacaan dapat dilakukan dari kanan ke kiri, karena untuk itu ada skala ganda. Lakukan di satu sisi atau yang lain tergantung pada objek yang akan diukur.

Kesalahan apresiasi

Semua instrumen pengukuran memiliki apresiasi, yang merupakan pembagian skala yang paling sedikit, dan ukuran apa pun yang dibuat, baik dengan goniometer atau dengan yang lain, akan selalu dipengaruhi oleh kesalahan.

Misalnya, dalam goniometer sederhana yang baru saja kita lihat, divisi sekecil apa pun sesuai dengan 1.

Kesalahan maksimum yang dapat dilakukan dalam pengukuran yang dilakukan dengan goniometer ini kurang lebih apresiasi. Menurut ini, pembacaan contoh dinyatakan sebagai:

L = 48 ± 1

Secara umum, apresiasi skala seperti ini dihitung dengan memilih dua bacaan sewenang -wenang, dan menghitung jumlah divisi di antara mereka, seperti ini:

Apresiasi = Bacaan Utama - Bacaan Kecil /Jumlah Divisi.

Bacaan dengan goniometer presisi

Goniometer presisi memiliki a Vernier: Skala kedua ditempatkan pada disk seluler dan dapat bergerak di bawah skala utama. Nonio memungkinkan Anda untuk membuat bacaan yang lebih baik.

Seperti biasa, ukuran yang dibuat dengan skala utama menghasilkan derajat dan dapat dilakukan dalam jadwal (dari kiri ke kanan) atau anti -foil (dari kanan ke kiri), tergantung pada kenyamanan.

Membaca pada skala utama dilakukan dengan prosedur yang dijelaskan di bagian sebelumnya. 0 dari nonio bertindak sebagai indikator dalam kasus ini.

Sekarang kita akan pergi ke bacaan akhir dengan nonio, yang akan memberi kita menit. Setiap divisi setara dengan 5 '(menit sudut) dan juga dapat dibaca dari kiri ke kanan atau kanan ke kiri.

Untuk menemukan ukuran, Anda harus memilih garis nonio yang paling cocok dengan beberapa garis skala tetap, dan itu akan menjadi fraksi dalam derajat yang harus ditambahkan untuk memiliki bacaan lengkap.

Dapat melayani Anda: setengah lingkaran: cara menghitung perimeter, area, centroid, latihan

Bacaan Contoh 1

Sebagai contoh, mari kita lihat pembacaan sosok itu, yang dibuat dalam pengertian anti -thorarium. 0 dari nonio menunjukkan 64 (garis hijau).

Gambar 6. Membaca contoh dari kanan ke kiri. Sumber: f. Zapata.

Sekarang mari kita lihat garis nonio yang paling bertepatan dengan beberapa baris utama. Dalam gambar itu telah disorot dalam fuchsia. Bertepatan dengan nomor divisi 30 pada skala nonio. Kemudian langkah sudut kami:

KE₁ = 64º 30 '= 64.Ke -5

Adapun apresiasi goniometer ini, itu tidak hanya tergantung pada skala utama, tetapi pada nonio. Goniometer biasanya memiliki non -hanya dari 12 atau 24 divisi di setiap setengah. Contohnya memiliki 12.

Itu dihitung sebagai berikut:

Apresiasi = pembagian yang lebih rendah dari aturan utama /jumlah divisi nonio

Dalam hal ini, divisi sekecil apa pun adalah 1 = 60 ', dan divisi adalah 12:

Apresiasi = 60 ' / 12 = 5'

Oleh karena itu membaca dilaporkan dengan cara ini:

KE₁ = 64º (30 ± 5) '

Bacaan Contoh 2

Sekarang mari kita coba bacaan yang dibuat dalam jadwal.

Gambar 7. Membaca goniometer diambil dari kiri ke kanan. Sumber: f. Zapata.

0 dari nonio bertepatan dengan 42º (warna oranye), sedangkan pembagian nonio yang paling bertepatan dengan beberapa divisi pada skala utama (warna biru pirus) sesuai dengan 20 '. Oleh karena itu sudut yang diukur adalah:

KE₂ = 42º (20 ± 5) '

Pembaca mungkin bertanya -tanya apa yang terjadi jika tidak ada divisi yang bertepatan dengan tepat. Ketika 0 nonio berada di tengah -tengah dua divisi utama, divisi terdekat dengan 0 diambil sebagai pembacaan derajat. Sisa ukuran dibuat seperti yang dijelaskan

Itu selalu tetap pada kriteria orang yang melakukan pengukuran, memilih divisi yang sebaiknya bertepatan. Dua orang yang melakukan pengukuran yang sama dapat tidak setuju, tetapi hampir selalu dalam hal ukuran yang baik.

https: // www.Youtube.com/watch?V = BWZ5YFMJNUE

Jenis goniometer

Goniometer universal

Ada banyak desain. Yang ditunjukkan pada Gambar 8 terdiri dari dua aturan plastik atau logam yang diputar. Objek yang sudutnya diinginkan untuk diukur, ditempatkan di antara aturan dan dibaca dalam setengah lingkaran lulus.

Goniometer yang ditampilkan banyak digunakan untuk menentukan amplitudo gerakan sambungan, atau jarak yang menempuh sambungan dari posisi alami ke gerakan maksimalnya.

Angka 8. Goniometer mereka yang menggunakan obat untuk mengukur kapasitas pergerakan sendi. Sumber: Wikimedia Commons. Sumber: Voxymoron [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Elektroggoniometer

Ini adalah instrumen yang mengubah sudut yang akan diukur menjadi impuls listrik. Itu banyak digunakan untuk mengukur kisaran pergerakan sambungan.

Goniometer gelembung

Seperti namanya, ia memiliki gelembung yang meratakan, biasanya terletak di ujung salah satu lengan. Karena banyak pengukuran perlu menyelaraskan lengan ini dengan horizontal, ini memungkinkan pembacaan yang lebih andal.

Referensi

1. Calduch, e. Praktik laboratorium. Rekayasa proses pembuatan. Universitas Catalonia. 20-22.
2. bagaimana cara kerjanya. Bagaimana goniometer bekerja. Pulih dari: bagaimana fungsi.bersama.
3. Díaz del Castillo, F. Metrologi Dimensi. Unam. Fakultas Studi Tinggi Cuautitlan. Pulih dari: Olympia.Cuautitlan2.Unam.MX.
4. 4) Britannica Encyclopaedia. Goniometer. Dipulihkan dari: Britannica.com
5. Junta de Andalucía. Metrologi. Pulih dari: juntadadeandalucia.adalah.
6. Hukum dan Rumus Matematika. Sistem Pengukuran Sudut. Diperoleh dari: ingemecanica.com.
7. Goniometer. Dipulihkan dari: Google.com.