Διάμετρος μικρού σφαιρικού σώματος με δαγκάνες Vernier

Δαγκάνες Βερνιέ

Οι δαγκάνες Vernier είναι όργανα μέτρησης που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό ακριβών γραμμικών μέτρων. Υπολογίζει την ευθεία γραμμική απόσταση μεταξύ δύο σημείων με απλούς όρους. Θα μπορούσε να είναι τόσο απλό όσο μια πυξίδα με εσωτερικά και εξωτερικά σημεία. Οι άκρες της δαγκάνας στερεώνονται πρώτα για να χωρέσουν στα σημεία που πρόκειται να καταγραφούν, μετά αφαιρείται η δαγκάνα και η απόσταση μεταξύ των άκρων αξιολογείται με χάρακα.

Με την τοποθέτηση των σιαγόνων του διαβήτη σε κάθε πλευρά της περιφέρειας, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ένα παχύμετρο βερνιέρου για τον προσδιορισμό της διαμέτρου κυκλικών και κυλινδρικών αντικειμένων. Η δαγκάνα Vernier είναι ένα απαραίτητο εργαλείο που πρέπει να έχετε στην εργαλειοθήκη σας.

Οι δαγκάνες Vernier έχουν μια κύρια κλίμακα στο ένα άκρο και ένα σαγόνι στο άλλο. Η ζυγαριά βερνιέ τοποθετείται σε μια άλλη σιαγόνα η οποία γλιστρά πάνω από την κύρια ζυγαριά. Κάθε φορά που οι δύο σιαγόνες ενώνονται, η κύρια κλίμακα και τα μηδενικά της κλίμακας Vernier πρέπει να ταιριάζουν. Εάν δύο μηδενικά δεν ταιριάζουν, θα υπάρχει ένα θετικό ή αρνητικό μηδενικό σφάλμα.

Διαφορετικά μέρη του δαγκάνα Vernier

Η κύρια κλίμακα

Είναι κατασκευασμένο από μεταλλική λωρίδα χάλυβα με τη μία άκρη σε εκατοστά και την άλλη σε ίντσες. Περιλαμβάνονται τόσο η εσωτερική όσο και η εξωτερική σιαγόνα μέτρησης. Τα μηδενικά της εστιακής κλίμακας, καθώς και ο βερνιέρος, πρέπει να ευθυγραμμίζονται όταν οι δύο σιαγόνες κληρονομούν την επαφή. Εάν δύο μηδενικά δεν ταιριάζουν, θα υπάρχει θετικό ή αρνητικό μηδενικό σφάλμα.

Κλίμακα Βερνιέ

Μια ζυγαριά βερνιέρου κινείται κατά μήκος της λωρίδας. Μπορεί να στερεωθεί σε οποιαδήποτε θέση ανάλογα με το συγκρατητήρα.

Εξωτερικές σιαγόνες μέτρησης

Οι εξωτερικές σιαγόνες μέτρησης βοηθούν στην απόκτηση της εξωτερικής διάστασης ενός αντικειμένου.

Εσωτερικές σιαγόνες μέτρησης

Η εσωτερική διάσταση ενός αντικειμένου μπορεί να μετρηθεί με τη χρήση των εσωτερικών σιαγόνων μέτρησης.

Πόντος μέτρησης βάθους

Ο δόντιος μέτρησης βάθους χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του βάθους ενός αντικειμένου.

Χρήσεις του δαγκάνα Vernier

Οι δαγκάνες Vernier χρησιμοποιούνται πιο συχνά για τον υπολογισμό της απόστασης των απέναντι άκρων μιας επιφάνειας. Οι εσωτερικές και εξωτερικές διαστάσεις ενός αντικειμένου, καθώς και το ύψος του, μπορούν όλα να μετρηθούν με ακρίβεια. Διαθέτει ανάλυση ενός δέκατου του χιλιοστού.

Για να μετρήσετε τη διάμετρο ενός μικρού σφαιρικού κυλινδρικού σώματος χρησιμοποιώντας δαγκάνες Vernier

Στόχος

Χρησιμοποιώντας δαγκάνες Vernier, μετρήστε τη διάμετρο ενός μικρού σφαιρικού κυλινδρικού σώματος.

Συσκευή

Ένας μεγεθυντικός φακός, δαγκάνες βερνιέρου και ένα σφαιρικό σώμα (εκκρεμές) ή ένας κύλινδρος.

Θεωρία

Αν το μηδέν της κλίμακας βερνιέρου είναι μπροστά από το Ν. διαίρεση της κύριας ζυγαριάς με το σώμα μεταξύ των σιαγόνων, στη συνέχεια η ένδειξη της κύριας ζυγαριάς (M.S.R.) =N.

Εάν η nη διαίρεση της κλίμακας βερνιέρου αντιστοιχεί σε οποιαδήποτε διαίρεση της κύριας κλίμακας, η μέτρηση της κλίμακας βερνιέρου είναι σωστή (V.S.R.)

=n×(L.C)(Ο μικρότερος αριθμός παχύμετρων βερνιέρου αναφέρεται ως L.C.)

=n×(V.C)(Το V.C. αναφέρεται ως σταθερά βερνιέρου των παχύμετρων βερνιέρου)

T.R.=M.S.R +V.S.RL.C.=V.C.

=N+n×(V.C)

Διάγραμμα

Διαδικασία                  

1. Υπολογίστε και καταγράψτε τη σταθερά βερνιέρου (V.C.) των παχύμετρων βερνιέρου, δηλαδή το ελάχιστο μέτρημα (L.C.).

2. Βρείτε το μηδενικό σφάλμα φέρνοντας τη κινητή σιαγόνα BD σε στενή επαφή με τη σταθερή σιαγόνα AC. Κάντε το 3 φορές και παρακολουθήστε τα αποτελέσματά σας. Εάν δεν υπάρχει μηδενικό σφάλμα, ορίστε το στο μηδέν.

3. Ανοίξτε τις σιαγόνες, τοποθετήστε τη σφαίρα ή τον κύλινδρο μεταξύ των σιαγόνων Α και Β και ρυθμίστε τη σιαγόνα DB έτσι ώστε να πιάνει άνετα το σώμα χωρίς να ασκεί υπερβολική πίεση. Σφίξτε τη βίδα S που συγκρατεί τη ζυγαριά βερνιέ V στη θέση της.

4. Λάβετε υπόψη πού βρίσκεται το μηδέν της κλίμακας βερνιέ στην κύρια κλίμακα. Λίγο πριν από το μηδέν της κλίμακας βερνιέρου, σημειώστε την ένδειξη της κύριας κλίμακας. Αυτό αναφέρεται ως η μέτρηση της κύριας κλίμακας (1ST) (M.S.R.).

5. Λάβετε υπόψη τον αριθμό διαίρεσης της κλίμακας βερνιέρου (n), που αντιστοιχεί σε μια διαίρεση της κύριας κλίμακας.

6. Αφού περιστρέψετε το σώμα κατά 90 μοίρες, επαναλάβετε τα βήματα 4 και 5 για να μετρήσετε τη διάμετρο σε κάθετη κατεύθυνση.

7. Τα βήματα 3, 4, 5 και 6 πρέπει να επαναληφθούν για τρεις διαφορετικές θέσεις. Κάντε μια σύνοψη πίνακα των παρατηρήσεων σε κάθε σύνολο.

8. Εφαρμόστε μηδενική διόρθωση στη συνολική ένδειξη.

9. Υπολογίστε τον μέσο όρο των διαφόρων τιμών διαμέτρου και εμφανίστε το αποτέλεσμα στην κατάλληλη μονάδα.

Παρατηρήσεις

Vernier Constant (Last Count) Προσδιορισμός Δαγκώνων Vernier

1 M.S.D.=1 mm 

10 V.S.D.=9 M.S.D  

 1 V.S.D=910M.S.D=0,9mm 

Υπολογισμός

D=D1a+Db+D2a+D2b+D3a+D3b6

Προφυλάξεις

Η κίνηση της ζυγαριάς βερνιέρου στην κύρια ζυγαριά πρέπει να είναι ομαλή (λαδώνοντας εάν χρειάζεται).

Η σταθερά βερνιέρη και το μηδενικό σφάλμα πρέπει να βρεθούν και να καταγραφούν προσεκτικά.

Το σώμα πρέπει να συγκρατείται σταθερά αλλά απαλά ανάμεσα στα δόντια (χωρίς αδικαιολόγητη πίεση από τις γνάθους).

Οι μετρήσεις πρέπει να γίνονται σε ορθή γωνία σε μία θέση και σε τουλάχιστον τρεις ξεχωριστές θέσεις.

Πηγές σφάλματος

Στην κύρια κλίμακα, η ζυγαριά βερνιέ μπορεί να είναι χαλαρή.

Είναι πιθανό οι σιαγόνες να μην βρίσκονται σε ορθή γωνία με την κύρια κλίμακα.

Οι διαβαθμίσεις της κλίμακας ενδέχεται να μην είναι ακριβείς ή σαφείς.

Κατά τη λήψη παρατηρήσεων, ενδέχεται να υπάρχει κάποια παράλλαξη.

Συμπέρασμα

Οι δαγκάνες Vernier είναι όργανα μέτρησης για τον προσδιορισμό ακριβών γραμμικών μετρήσεων. Με απλούς όρους, μετρά την ευθεία γραμμική απόσταση μεταξύ δύο θέσεων. Μια απλή πυξίδα με εσωτερικά και εξωτερικά σημεία θα μπορούσε να αρκεί.