Практикум по дисциплине «Физика» для студентов 1 курса всех форм обучения по направлениям подготовки бакалавров

3. Изучение нониусов
Измерение длины производится с помощью масштабных линеек. Для увеличения точности измерения пользуются вспомогательными подвижными шкалами — нониусами. Например, если масштабная линейка разделена на миллиметры, т. е. цена одного деления линейки 1 мм, то с помощью нониуса можно повысить точность измерении по ней до одной десятой или более мм.
Нониусы бывают линейными и круговыми. Разберем устройство линейного нониуса. На нониусе делений, которые в сумме равны 1 делению основной шкалы. Если — цена деления нониуса, — цена деления масштабной линейки, то можно написать
 . (21)
О тношение называется точностью нониуса. Если, например, b=1 мм, a m=10, то точность нониуса 0,1 мм.
Из рис. 3 видно, что искомая длина тела равна:
, (22)


где k— целое число делений масштабной линейки; — число делений миллиметра, которое необходимо определить с помощью нониуса.
Обозначим через п — число делений нониуса, совпадающее с любым делением масштабной линейки. Следовательно:

Таким образом, длина измеряемого тела равна целому числу k мм масштабной линейки плюс десятые доли числа миллиметров. Аналогично устроены и круговые нониусы.
Нижняя шкала наиболее распространенного микрометра представляет собой обычную миллиметровую шкалу (рис. 4).
Р иски верхней шкалы сдвинуты по отношению к рискам нижней шкалы на 0,5 мм. При повороте микрометрического винта на 1 оборот барабан вместе со всем винтом передвигается на 0,5 мм, открывая или закрывая поочередно риски то верхней, то нижней шкалы. Шкала на барабане содержит 50 делений, таким образом, точность микрометра .
При отсчёте по микрометру необходимо учитывать целое число рисок верхней и нижней шкалы (умножая это число на 0,5 мм) и номер деления барабана n, который в момент отсчёта совпадает с осью шкалы стебля D, умножая его на точность микрометра. Иными словами, числовое значение L длины из­меряемого микрометром предмета находят по формуле:
(23)
Д ля того чтобы измерить длину предмета или диаметр отверстия штангенциркулем (рис. 3), следует поместить предмет между неподвижной и "подвижной ножками и или развести выступы по диаметру внутри измеряемого отверстия. Движение перемещающегося устройства штангенциркуля проводится без сильного нажима. Вычисление длины производят по формуле (23), снимая отсчёт по основной шкале и нониусу.
В микрометре для измерения длины предмет зажимают между упором и микрометрическим винтом (рис. 5), вращая последний только с помощью головки , до срабатывания трещотки.
Длину измеряемого предмета находят с помощью формулы (23), используя показания линейной шкалы и шкалы барабана .