Чим вимірюють довжину?

Під довжиною слід розуміти фізичну величину, що представляє собою характеристику протяжності ліній в числах. У даного поняття є кілька визначень, про які слід знати. Одиниці, інструменти та прилади вимірювання довжини також різні. Тому в даній статті ми розповімо, як і чим вимірюють довжину.

Що таке довжина

Як ми вже сказали, під поняттям довжини потрібно розуміти фізичну величину. У вузькому сенсі слова вона означає розмір в поздовжньому напрямку. Тобто довжиною можна назвати відстань між двома максимально віддаленими один від одного крапками будь-якого предмета. Однак важливо відзначити, що відстань це має вимірюватися горизонтально, а не вертикально, як у випадку вимірювання висоти.

У фізиці поняття довжини рівносильно терміну "відстань". Слід також зазначити, що в переважній більшості систем вимірювання довжина є основною одиницею виміру, за допомогою якої встановлюються інші одиниці. У міжнародній системі одиниць одиницею довжини вважається метр.

Одиниці вимірювання довжини

У першу чергу необхідно сказати про метричній системі, яка донині є найбільш зручною з причини своєї простоти. В її основі лежить одиниця виміру метр, а решта виступають кратними ступенями десять від нього. Приміром, кілометр - це 10 метрів в кубі. Така система значно спрощує підрахунки.

На Русі мірою довжини довгий час виступав чоловік. Про це можна судити і по назвах заходів, серед яких п'ядь, лікоть, сажень та інші. П'ядь - це міра, відповідна відстані між вказівним і великим пальцями у витягнутому положенні, лікоть - довжина від стиснутого кулака до згину ліктя, а сажень - від кінця пальців однієї руки до кінця інший.

З різних творів літератури нам відома також така одиниця виміру відстані, як верста. Вона відповідає сьогоднішнім 1066, 8 метра. У Древній Русі версти були межовими та колійними. Перші використовувалися для вимірювання земельних ділянок, другі - відстаней або шляхів.

В Англії та Америці користувалися іншими одиницями. З давніх пір в Британії існували такі одиниці довжини:

• ярд;
• миля;
• фут;
• дюйм.

Ярд не входить в міжнародну систему одиниць і дорівнює 0,9144 метра. Миля ж прийшла із Стародавнього Риму, де вона дорівнювала тисячі подвійних кроків солдата. Дана одиниця досі застосовується в ряді країн, де не використовується метрична система заходів. У різних країнах її величина різна. В Англії вона відповідає 1,6 кілометрам. Фут також не входить в міжнародну систему і відповідає 0,3048 метра. Дюйм, який використовують на сьогоднішній день у США та Британії, дорівнює 2,54 сантиметрам.

Крім того, існує також морська система вимірювання довжини, в основі якої лежить одиниця виміру - морська миля. Вона дорівнює довжині однієї хвилини дуги меридіана земного еліпсоїда. Довжина її виступає змінною величиною і залежить від широти. Міжнародна морська миля відповідає 1852 метрам.

Інструменти для вимірювання довжини

Найпростішим інструментом для вимірювання довжини вважається лінійка, яка являє собою вузьку пластину. На ній, як правило, є ділення, відповідні одиниці виміру. Це може бути міліметр, сантиметр, дюйм і т. Д. У картографії та геометрії даний інструмент застосовується лише з метою проведення прямих ліній. Для вимірювання відстаней використовуються інші інструменти, а вимірювання довжини лінійкою вважається недостатньо точним.

Іншим поширеним інструментом для вимірювання довжини предмета є рулетка. Вона являє собою стрічку на котушці, яка змотується в корпус за допомогою спеціального механізму. На ній також нанесені поділки у вигляді штрихів відповідно до одиницею виміру. Найчастіше зустрічаються рулетки довжиною в 3 або 5 метрів. Однак бувають також інструменти, що дозволяють вимірювати довжину до 100 метрів.

Штангенінструмент називають засоби, призначені для вимірювання внутрішніх і зовнішніх розмірів. Він являє собою дві вимірювальні поверхні, в середину яких слід встановити розмір. Основними видами штангенінструмент є штангенрейсмас, штангенциркуль, штангензубоміри і штангенглибиномір. Детальніше про штангенциркулем ви можете прочитати в нашій статті по темі Як користуватися штангенциркулем.

Слід сказати також про кінцевий міру довжини, яку часто позначають як КМД. Вона являє собою зразкову міру довжини (0,5-1000 міліметрів), яка виконана у вигляді круглого циліндра або прямокутного паралелепіпеда. Кінцева міра довжини призначена для збереження та передачі одиниці довжини. Саме з її допомогою відбувається перевірка і встановлення на розмір засобів вимірювань.

Прилади для вимірювання відстані

Так званий далекомір являє собою прилад для встановлення відстані від спостерігача до певного об'єкта. Далекоміри бувають активними і пасивними. До перших відносяться лазерні, звукові та світлові далекоміри, а до других прилади, що використовують зіставлення об'єкта конкретному зразку або оптичний паралакс.

Окремо слід розповісти про такому приладі, як радиодальномер. Він допомагає визначити відстань за допомогою радіохвиль. Використовується даний пристрій у військовій справі, в космічній і повітряної навігації та в інших областях. Цей прилад встановлює час, за який радіохвиля проходить від нього до певного об'єкта і назад. Таким чином, відстань до даного об'єкта прямо пропорційно тимчасовому проміжку.

За способом вимірювання такі прилади діляться на імпульсні радіодалекоміри і фазові. У першому випадку здійснюється вимірювання часу затримки відбитого сигналу, тоді як у другому визначається кількість довжин хвиль, які укладаються на шляху проходження сигналу.

Важливо додати, що зовсім маленькі відстані зазвичай вимірюють за допомогою так званих вимірювальних мікроскопів. А дуже великі встановлюються засобами супутникових і радіонавігаційних систем вимірювання довжини.

Можливо, вам буде цікава також наша стаття Як виміряти розмір і довжину ніг.