Содержание
Под длиной следует понимать физическую величину, представляющую собой характеристику протяженности линий в числах. У данного понятия есть несколько определений, о которых следует знать. Единицы, инструменты и приборы измерения длины также различные. Поэтому в данной статье мы расскажем, как и чем измеряют длину.
Что такое длина
Как мы уже сказали, под понятием длины нужно подразумевать физическую величину. В узком смысле слова она означает размер в продольном направлении. То есть длиной можно назвать расстояние между двумя максимально удаленными друг от друга точками какого-либо предмета. Однако важно отметить, что расстояние это должно измеряться горизонтально, а не вертикально, как в случае измерения высоты.
В физике понятие длины равносильно термину “расстояние”. Следует также отметить, что в подавляющем большинстве систем измерения длина является основной единицей измерения, с помощью которой устанавливаются остальные единицы. В международной системе единиц единицей длины считается метр.
Единицы измерения длины
В первую очередь необходимо сказать о метрической системе, которая по сей день является наиболее удобной по причине своей простоты. В ее основе лежит единица измерения метр, а остальные выступают кратными степенями десяти от него. К примеру, километр – это 10 метров в кубе. Такая система значительно упрощает подсчеты.
На Руси мерой длины долгое время выступал человек. Об этом можно судить и по названиям мер, среди которых пядь, локоть, сажень и другие. Пядь – это мера, соответствующая расстоянию между указательным и большим пальцами в вытянутом положении, локоть – длина от сжатого кулака до сгиба локтя, а сажень – от конца пальцев одной руки до конца другой.
Из различных произведений литературы нам известна также такая единица измерения расстояния, как верста. Она соответствует сегодняшним 1 066, 8 метра. В Древней Руси версты были межевыми и путевыми. Первые использовались для измерения земельных участков, вторые – расстояний или путей.
В Англии и Америке пользовались другими единицами. С давних пор в Британии существовали следующие единицы длины:
Ярд не входит в международную систему единиц и равен 0,9144 метра. Миля же пришла из Древнего Рима, где она была равна тысяче двойных шагов солдата. Данная единица до сих пор применяется в ряде стран, где не используется метрическая система мер. В разных странах ее величина различная. В Англии она соответствует 1,6 километрам. Фут также не входит в международную систему и соответствует 0,3048 метра. Дюйм, который используют на сегодняшний день в США и Британии, равен 2,54 сантиметрам.
Кроме того, существует также морская система измерения длины, в основе которой лежит единица измерения – морская миля. Она равна длине одной минуты дуги меридиана земного эллипсоида. Длина ее выступает переменной величиной и зависит от широты. Международная морская миля соответствует 1852 метрам.
Инструменты для измерения длины
Самым простым инструментом для измерения длины считается линейка, которая представляет собой узкую пластину. На ней, как правило, имеются деления, соответствующие единице измерения. Это может быть миллиметр, сантиметр, дюйм и т. д. В картографии и геометрии данный инструмент применяется лишь с целью проведения прямых линий. Для измерения расстояний используются другие инструменты, а измерение длины линейкой считается недостаточно точным.
Другим распространенным инструментом для измерения длины предмета является рулетка. Она представляет собой ленту на катушке, которая сматывается в корпус с помощью специального механизма. На ней также нанесены деления в виде штрихов в соответствии с единицей измерения. Чаще всего встречаются рулетки длиной в 3 или 5 метров. Однако бывают также инструменты, позволяющие измерять длину до 100 метров.
Штангенинструментом называют средства, предназначенные для измерения внутренних и внешних размеров. Он представляет собой две измерительные поверхности, в середину которых следует установить размер. Основными видами штангенинструмента являются штангенрейсмас, штангенциркуль, штангензубомер и штангенглубиномер. Подробнее о штангенциркуле вы можете прочесть в нашей статье по теме Как пользоваться штангенциркулем.
Следует сказать также о концевой мере длины, которую часто обозначают как КМД. Она представляет собой образцовую меру длины (0,5-1000 миллиметров), которая выполнена в виде круглого цилиндра либо прямоугольного параллелепипеда. Концевая мера длины предназначена для сохранения и передачи единицы длины. Именно с ее помощью происходит проверка и установление на размер средств измерений.
Приборы для измерения расстояния
Так называемый дальномер представляет собой прибор для установления расстояния от наблюдателя до определенного объекта. Дальномеры бывают активными и пассивными. К первым относятся лазерные, звуковые и световые дальномеры, а ко вторым приборы, использующие сопоставление объекта конкретному образцу либо оптический параллакс.
Отдельно следует рассказать о таком приборе, как радиодальномер. Он помогает определить расстояние при помощи радиоволн. Используется данное устройство в военном деле, в космической и воздушной навигации и в других областях. Этот прибор устанавливает время, за которое радиоволна проходит от него до определенного объекта и обратно. Таким образом, расстояние до данного объекта прямо пропорционально временному промежутку.
По способу измерения такие приборы делятся на импульсные радиодальномеры и фазовые. В первом случае осуществляется измерение времени задержки отраженного сигнала, тогда как во втором определяется количество длин волн, которые укладываются на пути прохождения сигнала.
Важно добавить, что совсем маленькие расстояния обычно измеряют при помощи так называемых измерительных микроскопов. А очень большие устанавливаются средствами спутниковых и радионавигационных систем измерения длины.
Возможно, вам будет интересна также наша статья Как измерить размер и длину ног.
Это рубрика "Утренний расклад". Сегодня мы узнаем, чем можно заменить линейку или рулетку. Как что-то измерить, когда кажется, что измерять нечем? Маленькие хитрости – прямо сейчас!
To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video
Это рубрика "Утренний расклад". Сегодня мы узнаем, чем можно заменить линейку или рулетку. Как что-то измерить, когда кажется, что измерять нечем? Маленькие хитрости – прямо сейчас!
Была ли когда-нибудь у вас такая ситуация: надо что-то измерить, а линейки, рулетки и прочих измерительных инструментов в пределах досягаемости нет? В этой статье я поделюсь с вами маленькими хитростями, как можно решить эту задачу, используя различные подручные средства.
Когда под рукой нет совсем ничего
Если у вас под рукой нет абсолютно ничего, у вас есть как минимум руки, ноги и смекалка. И, хотя все мы с вами разные, в среднем некоторые части тел у всех нас достаточно близки по размерам.
На этом факте основана английская система мер длины, основными единицами которой являются футы и дюймы. Дюйм по-голландски означает «большой палец». Посмотрите на свои пальцы: каждый палец разделён на три примерно равных по размеру фаланги. Так вот, длина каждой фаланги и есть «дюйм». В разных странах величины дюймов различаются от 23 (Мексика) до 37 мм (Пруссия), но наиболее распространён английский дюйм — 25,4 мм.
Померьте ногтевую фалангу своего указательного пальца. У меня получился эталонный английский дюйм 2,5 см. Вот вам уже и примитивный измерительный инструмент. Конечно, вычисления с помощью пальцев будут весьма и весьма приблизительные, но всё же это лучше, чем ничего. 
Примерный размер дюйма
Фото: N. Manytchkine, ru.wikipedia.org
Для более значительных расстояний у вас есть другой инструмент — стопа, которая по-английски звучит как «фут». Фут в английской системе равен 12 дюймам. В некоторых системах фут равен 10 дюймам (десятичный дюйм). Диапазон длины фута в разных странах — от 250 (древнеримский) до 383 (лейпцигский) мм. Английский фут равен примерно 305 мм. Так что, если ваши ступни средних размеров, можете ориентироваться на эту величину.
Если вы знаете свой рост и не боитесь лечь на измеряемую поверхность, можете измерить расстояние в «попугаях», то есть в величинах своего роста, как в знаменитом мультфильме.
Когда под рукой есть различная мелочёвка
Если у вас есть листочек в клетку от стандартной тетради советского образца, можете считать, что у вас есть линейка, — размер клетки равен 5 мм. Монеты тоже окажутся вашими незаменимыми помощниками.
Например, 5 российских рублей или 5 советских копеек имеют диаметр 25 мм, 2 российских рубля — 23 мм, 1 рубль — 20,5 мм, 50 копеек — 19,5 (в сумме рубль и полтинник дают ровно 40 мм, а их разность — 1 мм).
Банкноты от 10 до 500 рублей имеют размеры 150×65 мм. А более крупные — 157×69 мм. Стандартный гранёный стакан имеет 65 мм в диаметре и 90 мм в высоту. имеет размеры 88×125 мм.
Итак: 1 метр — это 40 пятаков в ряд или 200 клеточек тетради или 6 и 2/3 мелких банкнот длиной к длине или 14,5 крупных банкнот шириной к ширине или 15 гранёных стаканов в ряд + фаланга пальца или 8 российских паспортов, состыкованных высотами.
Если у вас есть небольшая линейка, а надо измерить крупные вещи или расстояния
В этом случае есть несколько способов измерения, из которых самый очевидный такой:
1. Соединение малых измерений
Вы измеряете участок, равный размеченной длине линейки, делаете отметку, прикладываете к сей отметке нулевое деление и повторяете процедуру дальше, следуя до конца измеряемого предмета.
Правда, при этом у вас будет накапливаться ошибка, вызванная неточностью совмещения риски с нулевой отметкой, а также возможным отклонением последующих измерений от начального направления. Можно снизить эту ошибку, делая не одну, а две отметки — в середине линейки и в конце, а при следующем измерении совмещать обе отметки, начиная следующее измерение с середины предыдущего.
Фото: TheDigitalArtist, pixabay.com
2. Метод пирамиды измерений
Более быстрый и точный метод основан на построении пирамиды измерений. Мы находим сначала некий объект, который можем измерить более-менее точно, затем находим другой объект, который измеряем уже не линейкой, а первым объектом. Потом меряем вторым объектом третий
Например, у нас есть линейка 150 мм. Находим палочку длиной примерно полметра и отмеряем на ней точно 500 мм. Далее находим верёвку и отмеряем уже этой палочкой 5 метров. Далее меряем нужное расстояние верёвками. Если нам необходимо сделать много измерений, то верёвка поможет нам куда быстрее совершить задуманное, чем исходная линеечка.
3. Метод колеса
Если у нас есть нечто круглое, что можно катить по измеряемой поверхности, можно использовать метод колеса. Измеряем диаметр или радиус круга. Делаем засечку на измеряемой поверхности и на колесе. Совмещаем засечки и начинаем катить колесо, считая круги. Далее число кругов умножаем на диаметр и на «пи». Или на радиус и на 2 «пи».
Если у вас есть велосипед, то, измерив диаметр его колеса и сделав отметку мелом на колесе и асфальте, можно просто ехать на велосипеде, считая, сколько раз промелькнёт отметка. Так можно измерить значительные расстояния.
И напоследок: если у вас есть iPhone, вы можете установить на него программу Apple-o-Meter (Яблокомер). Эта программа сама вычисляет расстояние, ваша задача — только «кантовать» свой телефон вдоль измеряемой поверхности, по возможности ровно по линии. И не забудьте снять чехол, чтобы он не вносил погрешность.