Сызықтық өлшемдерді өлшеу Штангенциркуль, микрометр.

Қарапайым жағдайда ұзындықты өлшеу–эталонды ұзындықпен салыстыру болып табылады. Өлшеу дәлдігін арттыру мүмкін болатын қателіктердің көзін жою. Шкаламен жұмыс жасаған кезде мұндай қателіктер шкаланың біркелкі болмауынан, шкала штрихтарының қалыңдығынан болуы және т.б. Барлық алынған өлшеу құралдарын дұрыстау қателік көздерін жою және шкала бөліктерін азайтумен шектеледі.

Штангенциркуль. Штангенциркуль бөліктерге бөлінген сызғыштан, араларына өлшенетін дене орналастырылған екі қысқаштан тұрады. Қысқыштың біреуі қозғалыссыз, онымен сызғыштың нөлдік санағы байланысады, екінші қысқыш сызғыш бойымен, дене өлшемі бойында сырғиды.

Сурет 1 Штангенциркуль

Әдетте, барлық құралдар шкаласы нониуспен қамтамасыз етіледі. Бастапқыда айтылғандай шкала бойынша жіберілген қателіктер шкаланың бөліктерінің жартысына тең. Мұндай баға – адам көзі шкаланың бөліну бөлігін 0,15-0,20 бөлікке тең дәлдікпен анықтауға байланысты. Өлшенетін дененің ұштары шкала штрихтарымен сәйкес келе бермейтіндіктен, қатені қателіктер құны деп бағалау алынды. Алайда, шкаланың дәл осындай бөлікке бөлінуі кезінде өлшеу дәлдігі артуы мүмкін. Шкаланың екі штрихтарын шкала штрихтарының енінің жартысына дейінгі дәлдікпен біріктіруге болады. Егер штрихтің ені басты бөліктің 0,05 – ін құрайтын болса, онда штрихтарды басты бөліктің 0,05 шамасының дәлдігімен біріктіруге болады. Бұл үшін қозғалыстағы қысқыш қосымша шкаламен жалғанады. Бұл шкала былай құрастырылады, яғни басты шкаланың бөлінген n бөліктеріне сәйкес келетін ұзындық қосымша шкалада n – 1 немесе n +1 бөліктерге бөлінуге тиіс. Сонда, қосымша шкаланың (нониустың) бір бөлігі басты шкаланың бөліктерінен 1/n-ге айырмашылықта болады. Егер нониус бөлігі басты шкала бөлігінен кем болса, онда нониус бірінші ретті нониус немесе тура нониус деп аталады. Егер нониус бөлігі шкала бөлігінен артық болса, онда ол кері немесе екінші ретті нониус деп аталады.

бірінші ретті нониус

Сурет 2

Егер дене ұзындығы шкаланың бөлігінің бүтін санынан DL айырмашылықта болса, онда нониус DL-1/ n бөліктері сәйкес келеді. Бұл әдетте шкаламен салыстырғанда өлшеу дәлдігін – 20-10 есе арттыруға мүмкіндік береді.

Әр түрлі құрастырудан тұратын нониус барлық жағдайларда бұрыштық немесе сызықтық шамаларды өлшеу үшін қолданылады. Осы жағдайда олардың құрастырушысының айырмашылығы барлық нониус үшін шкала штрихының ені есебінен өлшенетін дене мен шкаланың бірігуі нәтижесінде дәлдіктің өсуі болып табылады.

Микрометр. Микрометрлік бұранда. Аз ұзындықтарды өлшегенде дәл санаумен бірге қозғалыстағы қысқыштың орын ауыстыруын ескеру қажет. Әдетте, ол микрометрлік бұранда көмегімен болады. Микрометрлік бұранда – бұл үлкен диаметрлі және аз жүрісті бұранда. Бұранданың бір айналымы қысқыштың аз жүріске тең арақашықтығына орын ауыстырады. Үлкен диаметрдің көмегімен бұранданың шеңберін үлкен бөліктерге бөледі (50-100 бөліктерге) және бұранда айналымының бөлігін оның жүріс бөлігіне ауыстырады. Бұранданың 0,5 мм жүрісі және бұранда шеңберінің 50 бөлікке бөлінуі – бұл 0,01 мм. дәлдікпен қалыңдықты өлшеуге мүмкіндік береді. Микрометрлік бұранданың шкаласы әдетте нониуспен қамтамасыз етілмейді, себебі бұранданың жүрісінің дәл келмеуі және бұранда қысқышының (резьба) сапасы штрих қалыңдығына сәйкес келетін жүріс бөлігінен артық болады.

Сурет 3 Микрометр

Микрометр – микрометрлік бұрандамен байланысқан, бір жағында қозғалмайтын қысқышы (зажим), екінші жағында қозғалысты қысқышы бар қатаң металдық жалғаудан тұрады.

Микрометрмен жұмыс жасағанда, барлық өлшенетін денеге бірдей күш беру керек. Микрометрлік бұранданың ұстайтыны сол бұранданың фрикциондық берілісімен байланысқан.

№ 1 зертханалық жұмыс

Заттардың тығыздығын анықтау (ұзындықты, массаны өлшеу)

Жұмыстың мақсаты: Дененің сызықтық өлшемдерін, көлемі мен массасын өлшеген кездегі қолданылатын басты тәсілдермен танысу.

Қажетті құрал-жабдықтар: Штангенциркуль, микрометр, таразы, стакан, әр түрлі пішіндегі қатты денелер, тазартылған су, май, глицерин.

Тығыздық деп дененің масса бірлігінің көлемге қатынасын айтамыз. Жалпы жағдайда, әр түрлі нүктелердегі тығыздық әр түрлі және массаның көлемге қатынасының туындысы арқылы анықталады.

Біртекті дененің тығыздығы массаның көлемге қатынасы арқылы табылады.

Сонымен, тығыздықты анықтау үшін дененің көлемі мен массасын өлшеу керек.

Дұрыс пішінді геометриялық денелердің көлемін өлшеу – дененің сызықтық өлшемдерін – ұзындығын, ені мен биіктігін өлшеу арқылы жүзеге асады.