I). Штангенциркуль.

Штангенциркуль служит для линейных измерений, не требующих высокой точности. Он состоит (рис.1) из стальной миллиметровой линейки А (её называют масштабной), с одной стороны которой имеется неподвижная ножка В. Вторая ножка Д имеет линейку С (её называют нониусом) и может перемещаться вдоль линейки А. Приме­нение нониуса основано на свойстве человеческого глаза лучше оце­нивать совпадение штрихов, нежели расстояние между ними.

Когда ножки В и Д соприкасаются, нуль линейки и нуль нониуса должны совпадать.

Чтобы измерить длину предмета М, его помещают между ножками В и Д, которые сдвигаются до соприкосновения с предметом ( без сильного нажима) и закрепляют винтом Е. После этого делают отс­чет по линейке и нониусу и вычисляют длину предмета по формуле:

 = (n + 0.1m)мм,

n - целое число делений масштабной линейки А, отсчитанных от её нуля до нуля нониуса, m - номер деления нониуса, которое совпадает с каким-ли­бо делением масштабной линейки.

Для данных с рис.1:  = (2 + 0.15) = 2.5мм.

Рис.1.

2). Микрометр.

Микрометр позволяет проводить измерения с большей точностью, чем штангенциркуль, до сотых долей миллиметра.

Он состоит из полого стержня А, жестко соединенного со скобой В. В полость стержня ввинчен микрометрический винт С. При измере­нии предмет зажимают между неподвижны. стержнем 1 и подвижным торцом 2 микрометрического винта. Микровинт вращают, держась за трещотку 3, вместе с микровинтом вращается корпус барабана D, пе­ремещаясь при этом поступательно относительно стержня А.

Отсчетное устройство микрометра состоит из двух шкал; горизон­тальной шкалы, нанесенной на полый стержень, и круговой шкалы барабана. Горизонтальная шкала стержня представляет собой двойную шкалу с ценой деления 0.5мм, нанесенную по обе стороны продольной черты таким образом, что верхняя сдвинута относительно нижней на половину деления.

Цена деления круговой шкалы барабана составляет 0.01мм, число делений этой шкалы к = 50. Шаг микровинта = 0.5 мм, т.е. одному полному обороту микровинта (и барабана) соответствует ли­нейное перемещение края барабана на 0.5мм.

Рис. 2.

Отсчет производится следующим образом: по горизонтальной шкале стержня отсчитывается размер измеряемого предмета с точностью до 0.5 мм. Сотые доли миллиметра отсчитываются по круговой шкала барабана. Полученные результаты складываются. Число сотых долей соответствует делению шкалы, расположенному против продоль­ной черты на стержне.

Измеряемый размер можно подсчитать по формуле

 = (0.5n + 0.01m)мм,

n - число делений горизонтальной шкалы, отсчитанное от нуля шкалы до края барабана, m - номер деления шкалы барабана, совпадающего с продольной чертой горизонтальной шкалы.

Для данных с рис.2:

 = (0.53 + 0.0114) = 1.5 + 0.14 = 1.64мм.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Какие измерения называются прямыми и косвенными?

2. Каковы основные типы ошибок?

3. Как можно уменьшить случайную и систематическую погрешности измерений?

4. Как определяется величина среднего при прямых и при косвенных измерениях?

5. Как находится абсолютная погрешность прямых и косвенных измерений?

6. Что показывает относительная погрешность?

ЛИТЕРАТУРА.

1. Яворский Б.М., Детлаф Ю.А. Справочник по физике.М,1985.

2. Евграфова Н.Н., Каган В.Л. Руководство к лабораторным рабо­тав по физике. М,1970.

9