Сектор (инструмент)

редактировать
Фотография сектора Другая сторона того же сектора

Сектор, также известный как пропорциональный компас или военный компас, был основным вычислительным инструментом, использовавшимся с конца шестнадцатого века до девятнадцатого века. Это инструмент, состоящий из двух линейок одинаковой длины, соединенных шарниром. На приборе нанесен ряд шкал, которые упрощают различные математические вычисления. Он использовался для решения задач в пропорции, тригонометрии, умножении и делении, а также для различных функций, таких как квадраты и кубические корни. Его несколько масштабов позволяли легко и прямо решать задачи в артиллерийском, топографическом и судоходстве. Сектор получил свое название из четвертого предложения шестой книги Евклида, где показано, что подобные треугольники имеют одинаковые стороны пропорционально. Он состоит из четырех частей, двух ножек с шарниром (шарнирное соединение), квадранта и зажима (изогнутой части на конце ножки), что позволяет компасу функционировать в качестве квадранта стрелка .

Содержание
  • 1 История
  • 2 Весы
    • 2.1 Арифметические линии
    • 2.2 Геометрические линии
    • 2.3 Стереометрические линии
    • 2.4 Металлические линии
    • 2.5 Полиграфические линии
    • 2.6 Тетрагонические линии
    • 2.7 Добавленные линии
  • 3 Использование
  • 4 Библиография
  • 5 Ссылки
История
Геометрический и военный компас Галилея, предположительно созданный ок. 1604 г., Маццолени

Этот сектор был изобретен, по существу одновременно и независимо, несколькими людьми до начала 17 века.

De fabrica et usu menti ad omnia horarum genera describenda (1592), где одним из первых описал сектор , Usage du compas de ratio, 1637

Фабрицио Морденте (1532 - ок. 1608)) был итальянским математиком, наиболее известным своим изобретением «пропорционального восьмиконечного компаса», у которого есть две руки с курсорами, которые позволяют решать задачи измерения длины окружности, площади и углов окружности. В 1567 году он опубликовал в Венеции трактат на одном листе с иллюстрациями его устройства. В 1585 году Джордано Бруно использовал компас Морденте, чтобы опровергнуть гипотезу Аристотеля о несоизмеримости бесконечно малых величин, тем самым подтвердив существование «минимума», положившего основу его собственной атомной теории.

Благодарность за изобретение часто отдается либо Томасу Худу, британскому математику, либо итальянскому математику и астроному Галилео Галилею. Галилей с помощью своего личного мастера по изготовлению инструментов Марк'Антонио Маццолени создал более 100 копий своего военного компаса и обучил студентов его использованию в период с 1595 по 1598 год. Из признанных изобретателей Галилей, безусловно, является самые известные и более ранние исследования обычно приписывали его изобретение.

Весы

Ниже приводится описание инструмента, сконструированного Галилеем и для которого он написал популярное руководство. Конечные значения произвольны и варьируются от производителя к производителю.

Арифметические линии

Самые внутренние шкалы инструмента называются арифметическими линиями из-за их деления на арифметическую прогрессию, то есть равными сложениями, которые переходят к число 250. Это линейная шкала, созданная функцией f (n) = L n / 250 {\ displaystyle f (n) = Ln / 250}f (n) = Ln / 250 , где n - целое число от 1 до 250 включительно, а L - длина на отметке 250.

Геометрические линии

Следующие масштабы называются геометрическими линиями и делятся на геометрическую прогрессию до 50. Длина геометрических линий изменяется как квадратный корень из обозначенных значений. Если L представляет длину 50, тогда производящая функция будет: f (n) = L (n / 50) 1/2 {\ displaystyle f (n) = L (n / 50) ^ {1/2 }}f(n)=L(n/50)^{{1/2}}, где n - положительное целое число, меньшее или равное 50.

Стереометрические линии

Стереометрические линии называются так, потому что их деления соответствуют отношения твердых тел к 148. Одно из применений этой шкалы - вычислить, если задана одна сторона любого твердого тела, стороны аналогичного тела с заданным объемом отношение к первому. Если L - длина шкалы на уровне 148, то функция создания масштаба будет иметь вид: f (n) = L (n / 148) 1/3 {\ displaystyle f (n) = L (n / 148) ^ { 1/3}}f (n) = L (n / 148) ^ {{1/3}} , где n - положительное целое число, меньшее или равное 148.

Металлические линии

В этих линиях есть деления, на которых появляются эти символы: Au, Pb, Ag, Cu, Fe, Sn, Mar, Sto, (золото, свинец, серебро, медь, железо, олово, мрамор и камень ). Из них можно получить соотношения и различия удельного веса, найденные между материалами. Если прибор установлен на любое отверстие, интервалы между любой соответственно отмеченной парой точек будут давать диаметры шаров (или сторон других твердых тел), похожих друг на друга и равных по весу.

Полиграфические линии

Из данной информации, длины стороны и количества сторон полиграфические линии дают радиус круга, который будет содержать требуемый правильный многоугольник. Если требуемый многоугольник имеет n сторон, то центральный угол напротив одной стороны будет равен 360 / n.

Тетрагонические линии

Тетрагонические линии называются так из-за их основного использования, которое состоит в том, чтобы возводить в квадрат все регулярные области, а также круг. Деления этой шкалы используют функцию: f (n) = L (3 1/2 tan ⁡ (180 / n) / n) 1/2 {\ displaystyle f (n) = L (3 ^ {1 / 2} \ tan (180 / n) / n) ^ {1/2}}{\ displaystyle f (n) = L (3 ^ {1/2} \ tan (180 / n) / n) ^ {1/2}} , между значениями 3 и 13.

Добавленные строки

Эти добавленные строки отмечены двумя сериями цифр, из которых внешняя серия начинается с определенной метки, называемой D, за которой следуют числа 1, 2, 3, 4 и так далее до 18. Внутренняя серия начинается с этой метки D, переходя затем к 1, 2, 3, 4 и так далее, также к 18. Они использовались вместе с другими шкалами для ряда сложных вычислений.

Используйте
сектор с разделителями, вероятно, Дрезден, гр. 1630

Инструмент может использоваться для графического решения вопросов пропорции и основан на принципе подобных треугольников. Его важнейшая особенность - пара сочлененных ножек, несущих парные геометрические чешуйки. При использовании задачи ставятся с использованием пары разделителей для определения подходящего раскрытия сочлененных ножек, а ответ вынимается непосредственно в виде размера с использованием разделителей. В базовый дизайн были быстро добавлены специализированные шкалы для вычисления площади, объема и тригонометрии, а также более простые арифметические задачи.

Различные версии инструмента также имели разные формы и имели дополнительные функции. Тип, рекламируемый Hood, предназначался для использования в качестве геодезического инструмента и включал не только прицелы и монтажное гнездо для крепления инструмента к столбу или столбу, но также дуговую шкалу и дополнительную выдвижную ножку. Самые ранние образцы Галилея предназначались для использования в качестве уровней наводчика, а также в качестве счетных устройств.

Библиография
  • Галилей, Галилей, Операции геометрического и военного компаса, 1606. Перевод с введением Стиллмана Дрейка. Библиотека Бернди, изданная Библиотекой истории науки и техники Дибнера Смитсоновского института и издательством Смитсоновского института, Вашингтон, округ Колумбия, 1978 год.
  • Ральф Kern: Wissenschaftliche Instrumente in ihrer Zeit. Vom 15. - 19. Jahrhundert. Verlag der Buchhandlung Walther König 2010, ISBN 978-3-86560-772-0
Список литературы
Последняя правка сделана 2021-06-07 08:30:24
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте