Статья по технологии "От линейки до микрометра"

Агеев Олег Владимирович
учитель технологии
МБОУ «Гимназия №97 г. Ельца»

Предлагаю Вашему вниманию статью в виде интересного содержательного рассказа об измерениях линейкой, штангенциркулем и микрометром. Материал можно использовать в качестве дополнения при изучении соответствующих тем на уроках технологии или во внеурочное время для расширения кругозора и развития интереса у обучающихся к изучаемому предмету и их технологической грамотности. Итак, начну своё повествование…

Заспорили как-то три товарища: Сашка, Николай и Андрей о том, какой измерительный инструмент лучше.

- Проще и лучше всего измерения делать с помощью линейки, - сказал Сашка.

- А я думаю, что лучше штангенциркулем, - ответил ему Николай.

- Нет, ребята, лучшим измерительным инструментом является микрометр, - возразил им Андрей.

Как раз в этот момент мимо проходил Сергей Викторович. Раньше он работал в конструкторском бюро, а сейчас пенсионер. Услышав то, о чём спорят ребята, Сергей Викторович решил остановиться и помочь им разобраться в этом вопросе.

- Здравствуйте, Сергей Викторович! – поприветствовали его дружно ребята.

Все уважали этого человека за его открытость, простоту. У Сергея Викторовича всегда можно спросить совет, он никогда не отказывал и всегда помогал.

- Здравствуйте, ребята! – ответил им Сергей Викторович, - Я тут услышал ваш разговор. Могу помочь разобраться, - предложил он ребятам.

- Конечно, ваша помощь сейчас не помешает, если, конечно, Вы не торопитесь. Давайте присядем на скамеечку и поговорим, - предложили в ответ ребята.

- Линейки, ребятки, изготавливают из различных материалов: пластмассы, дерева, металла, - начал своё повествование Сергей Викторович, - Они имеют различную длину. Короткие линейки удобно носить в портфеле, но ими не совсем удобно проводить длинные линии, например, на листе ватмана. Здесь нам помогут линейки длиной от 40 сантиметров. А знаете ли вы, ребята, что такое цена деления, и какова она у школьных линеек? – спросил их Сергей Викторович.

- Цена деления линейки – это расстояние между её ближайшими штрихами на шкале, обычно равное 1 мм, - ответил Сашка.

- Можем ли мы, ребята, измерить линейкой расстояние меньше 1 мм? – задал ещё один вопрос Сергей Викторович.

- Наверное, нет, - ответили ему ребята.

- Правильно. Вот мы и пришли к главному недостатку линейки. А из какого материала изготавливают более точные линейки: из металла, дерева или пластмассы? - снова спросил Сергей Викторович у ребят.

- На уроках технологии учитель говорил, что из металла, - хором ответили дети.

- Правильно. Так что, ребята, среди озвученных вами в споре измерительных инструментов, действительно, как сказал Александр, линейка является наиболее простым и доступным. И с помощью неё можно проводить измерения с точностью до 1 мм, - сказал Сергей Викторович.

- Я же говорил, - радостно сказал Сашка.

- В некоторых случаях, ребята, можно для измерения длины обойтись обычной тетрадкой в клеточку, - продолжил мысль Сергей Викторович, - Ведь ширина клеточки равна примерно 5 мм. Если такая точность вас устраивает, то вполне подойдёт этот способ.

- А, ведь, правда, Сергей Викторович, на уроках математики мы иногда так и делаем. И для решения простых математических задач этот способ вполне подходящий, - вспомнил Андрей.

- Ребята, а если мне необходимо измерить, например, диаметр трубы с точностью до 0,1 мм, тогда я воспользуюсь штангенциркулем, - продолжил свой рассказ Сергей Викторович, - Этот измерительный инструмент, в отличие от линейки, дорогой, но благодаря своей уникальной конструкции, позволяет измерять с точностью до десятых долей миллиметра. Впрочем, обо всём по порядку.

Штангенциркуль имеет две шкалы: одна из них расположена на штанге и представляет собой обычную металлическую линейку с миллиметровыми делениями, другая – дополнительная – нониус – названа в честь португальского математика П. Нуниша. Именно благодаря нониусу и достигается такая точность измерения – 0,1 мм. Эта дополнительная шкала имеет длину 19 мм и разделена на 10 равных частей. Таким образом, ребята, длина каждого деления шкалы нониуса составляет 1,9 мм. Это расстояние не доходит до расстояния между 2 делениями основной шкалы штанги ровно на 0,1 мм. В этом и весь «фокус».

- А как же измерять штангенциркулем? – спросили ребята.

- Нет ничего проще, - ответил им Сергей Викторович, - Отсчёт ведётся по нулевому делению нониуса. Сначала определяют целое число миллиметров по основной шкале штанги до нулевого деления нониуса. Затем, друзья мои, смотрят, какое по счёту деление шкалы нониуса совпало с делением на основной шкале штанги. Смотреть нужно сверху вниз, ни в коем случае не с боку,  для достоверности показаний. Допустим, что совпало четвёртое деление шкалы нониуса. Значит, результатом измерения будет то целое число, которое мы уже определили, и четыре десятых. Так что, ребята, для измерений с точностью до 0,1 мм необходимо воспользоваться штангенциркулем. Кстати, этот измерительный инструмент позволяет измерять не только длину и ширину, но и внутренние размеры, например, диаметры отверстий, а также их глубину.

- Сергей Викторович, а когда же нам пригодиться микрометр? – с нетерпением спросил Андрей, ведь именно он высказывался в пользу этого инструмента.

- Микрометр, ребята, имеет ещё большую точность и позволяет проводить измерения с точностью до нескольких микрометров, - продолжил Сергей Викторович, - А скольким миллиметрам соответствует один микрометр?

- 1 мкм = 0,001 мм, - ответили ребята.

- Для человеческого глаза эта величина практически неразличима, мальчики, поэтому микрометр необходим для очень точных измерений, - сказал Сергей Викторович, - А устроен он следующим образом.

Микрометр состоит из специального микрометрического винта со стопором и трещоткой, предотвращающей вращение винта при необходимом зажатии измеряемой детали между пяткой и шпинделем и не допускающей деформацию измеряемой детали. Измерительный инструмент снабжён горизонтальной шкалой, состоящей из двух частей: деления снизу означают миллиметры, а сверху – половинки миллиметров, и барабаном с круговой шкалой, состоящей из 50 делений, цена каждого из которых составляет 0,01 мм.

Принцип измерения заключается в последовательном снятии показаний со всех шкал и их складывании.

- Так что, ребята, каждый из вас по-своему прав. И линейка, и штангенциркуль, и микрометр – очень нужные измерительные инструменты. А лучшим на данный момент является тот, который, в зависимости от требуемой точности, позволит получить наиболее достоверный результат. В споре, как известно, рождается истина. Вопрос мы с вами решили, разобрались во всём. Живите дружно. Молодцы, что интересуетесь техническими вопросами. До свидания! – сказал Сергей Викторович, прощаясь с ребятами.

- Спасибо Вам, Сергей Викторович, за подробный содержательный рассказ. Вы нам очень помогли. До свидания! – радостно и воодушевлённо ответили ему ребята.

Ребята остались на скамеечке, а Сергей Викторович пошёл домой…