RU2511205C2 - Method of determining area - Google Patents
Method of determining area Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511205C2 RU2511205C2 RU2012124613/28A RU2012124613A RU2511205C2 RU 2511205 C2 RU2511205 C2 RU 2511205C2 RU 2012124613/28 A RU2012124613/28 A RU 2012124613/28A RU 2012124613 A RU2012124613 A RU 2012124613A RU 2511205 C2 RU2511205 C2 RU 2511205C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- area
- liquid
- plate
- areas
- volume
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам определения площадей сложных контуров и может быть использовано для этих целей в физике, термодинамике, импульсной технике, картографии, определении масштабированных участков поверхностей суши и т.д.The invention relates to methods for determining the areas of complex contours and can be used for these purposes in physics, thermodynamics, pulsed technology, cartography, determining scaled sections of land surfaces, etc.
Известны различные способы измерения площадей плоских фигур, основанные на математических методах, например численного и графического интегрирования, разбиения фигур на части (квадраты, прямоугольники, круги и др.), площади которых определяются простыми формулами и арифметическими действиями [1].There are various methods of measuring the area of flat figures based on mathematical methods, for example, numerical and graphic integration, dividing the figures into parts (squares, rectangles, circles, etc.), the areas of which are determined by simple formulas and arithmetic operations [1].
Например, при графическом способе измеряемую площадь тонкими линиями делят на геометрические фигуры, как правило треугольники (реже на другие фигуры), в которых графически с плана с учетом масштаба определяют их элементы - основания и высоты (желательно, чтобы полученные треугольники были близки к равносторонним) [1, с.73]. Затем по формулам геометрии вычисляют площадь плоской фигуры. Для повышения точности, а также для контроля площадь каждой фигуры определяют второй раз, но уже по другим измеренным элементам. Общая площадь фигуры (участка) получается суммированием всех геометрических фигур [1, с.73-74].For example, with the graphical method, the measured area is divided into thin lines into geometric shapes, usually triangles (less often into other shapes), in which their elements — the base and height — are determined graphically from the plan taking into account the scale (it is desirable that the resulting triangles are close to equilateral) [1, p. 73]. Then, using the geometry formulas, the area of a flat figure is calculated. To increase accuracy, as well as to control, the area of each figure is determined a second time, but by other measured elements. The total area of the figure (section) is obtained by summing all the geometric figures [1, p. 73-74].
Недостатками этих методов является громоздкость и низкая точность вычисления площадей особенно с сильно изрезанными контурами и внутренними вычетами поверхностей, а в некоторых случаях и невозможность использования этих традиционных способов, например для искривленных поверхностей.The disadvantages of these methods are the cumbersomeness and low accuracy of calculating areas, especially with strongly rugged contours and internal residue of surfaces, and in some cases the impossibility of using these traditional methods, for example, for curved surfaces.
Существуют также механические способы расчета площадей плоских фигур. Например, с помощью полярных и роликовых планиметров [1, с.74-88; 2], используемых для определения площадей плоских фигур неправильной формы и нахождения численных значений интегралов определенного вида. Определение площади производится вручную обводкой контура фигуры штифтом, связанным со счетно-решающим механизмом.There are also mechanical methods for calculating the area of plane figures. For example, using polar and roller planimeters [1, p. 74-88; 2] used to determine the areas of flat figures of irregular shape and to find the numerical values of integrals of a certain kind. The determination of the area is carried out manually by tracing the outline of the figure with a pin connected with a calculating-decisive mechanism.
В настоящее время используются электронно-механические способы расчета площадей плоских фигур, реализуемые с помощью планиметров двух видов: полярных компенсационных и линейных (роликовых) и их модификаций [3].At present, electronic-mechanical methods for calculating the areas of planar figures are used, implemented using two types of planimeters: polar compensation and linear (roller) and their modifications [3].
Недостатками названных способов является то, что они реализуются с помощью сложных и дорогостоящих электронных приборов и механических устройств и могут использоваться только для расчета площадей плоских фигур. Кроме того, эти способы определения площадей достаточно неточны.The disadvantages of these methods is that they are implemented using complex and expensive electronic devices and mechanical devices and can only be used to calculate the area of plane figures. In addition, these methods for determining the area are quite inaccurate.
Наиболее близким техническим решением способа, выбранного в качестве прототипа, является гидростатический способ Архимеда, основанный на измерении объемов тел объемом жидкости, вытесняемой погруженными в нее телами произвольной формы. Этот способ Архимед (согласно легенде) применил при решении задачи царя Сиракуз Гиерона [4, 5].The closest technical solution to the method selected as a prototype is the Archimedes hydrostatic method based on measuring the volume of bodies with the volume of liquid displaced by immersed bodies of arbitrary shape. This method Archimedes (according to legend) applied in solving the problem of the king of Syracuse Hieron [4, 5].
Недостатком этого способа является его функциональная ограниченность, так как он применяется только для нахождения объемов небольших тел.The disadvantage of this method is its functional limitation, since it is used only to find volumes of small bodies.
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа Архимеда.An object of the invention is to expand the functionality of the method of Archimedes.
Суть изобретения состоит в определения объемов тел произвольной формы с целью использования его для расчета площадей поверхностей, ограниченных произвольными (неправильными) наружным и возможными внутренними замкнутыми контурами, нанесенными на тонких носителях (на бумаге, пленках и т.д.).The essence of the invention is to determine the volumes of bodies of arbitrary shape in order to use it to calculate surface areas limited by arbitrary (incorrect) external and possible internal closed contours applied on thin media (on paper, films, etc.).
Технический результат достигается тем, что в способе вычисления площадей сложных контуров путем определения объема жидкости, вытесненной телом, тело выполняют в виде пластины постоянной толщины, закрепляют на ней носитель определяемой поверхности, обрезанный по наружному и возможным внутренним контурам, и последующим делением вытесненного объема жидкости на толщину пластины, при этом используют материал пластины со свойствами пластичности и несмачивания жидкостью.The technical result is achieved by the fact that in the method for calculating the areas of complex contours by determining the volume of fluid displaced by the body, the body is made in the form of a plate of constant thickness, the carrier of the defined surface is fixed on it, cut off along the outer and possible inner contours, and then dividing the displaced volume of liquid into the thickness of the plate, while using a plate material with the properties of plasticity and non-wetting with a liquid.
Способ осуществляется следующим образом. Расчет площадей поверхностей плоских и кривых поверхностей представлен на чертеже. Способ реализуется с помощью использования тонкого и эластичного носителя измеряемой поверхности 1, пластичной пластины 2, призмы 3, сосуда с жидкостью 4 и шкалой 5.The method is as follows. The calculation of the surface areas of flat and curved surfaces is presented in the drawing. The method is implemented using a thin and elastic carrier of the measured
Пример расчета площади поверхности.An example of calculating surface area.
Определение площади поверхности (плоской или искривленной) можно разбить на этапы (см. чертеж):The determination of the surface area (flat or curved) can be divided into stages (see drawing):
- прикладывают на измеряемую поверхность прозрачный гибкий материал, (например, лавсановую пленку), наносят на нее внешний и возможные внутренние контуры поверхности, получая носитель поверхности 1;- a transparent flexible material is applied to the surface to be measured (for example, an mylar film), the external and possible internal contours of the surface are applied to it, obtaining a
- закрепляют носитель поверхности 1 на пластичную пластину 2 постоянной толщины h;- fix the
- вырезают по контурам носителя 1 из пластины 2 прямую призму 3 высотой h;- cut along the contours of the
- погружают полностью призму 3 в сосуд с жидкостью 4;- completely immerse
- по шкале сосуда 5 рассчитывают объем ΔV, вытесненный призмой 3;- on the scale of the vessel 5 calculate the volume ΔV displaced by the
- по формуле
Описанный гидростатический способ определения площадей плоских и криволинейных поверхностей отличается простотой, недорог и достаточно точен. Он может найти широкое применение при решении разного рода технических задач.The described hydrostatic method for determining the areas of flat and curved surfaces is simple, inexpensive and fairly accurate. It can be widely used in solving various kinds of technical problems.
Источники информацииInformation sources
1. Геодезия: Учебник для вузов. - М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2011. - 409 с. - (Gaudeamus: библиотека геодезиста и картографа). С. 84-87.1. Surveying: Textbook for universities. - M .: Academic Project; Gaudeamus, 2011 .-- 409 p. - (Gaudeamus: library of a surveyor and cartographer). S. 84-87.
2. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю.Ишлинский (гл. ред.) и др. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2000. - 656 с. - С.383, рис. с.385.2. Polytechnical Dictionary / Editorial Board: A.Yu. Ishlinsky (Ch. Ed.) And others. - M.: Big Russian Encyclopedia, 2000. - 656 p. - S. 383, fig. p. 385.
3. Kleine Enzyklopadie. Matematik. - Leipzig: VEB bibliographisches Institut, 1971. - 950 S. - Bildtafel 43: Mathematische Gerate I.3. Kleine Enzyklopadie. Matematik. - Leipzig: VEB bibliographisches Institut, 1971.- 950 S. - Bildtafel 43: Mathematische Gerate I.
4. Данко П.Е. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2 ч. 4.1. Учеб. пособие для вузов / П.Е. Данко и др. - М.: Издат. Дом «ОНИКС 21 век»: Мир и образование, 2003. - 304 с. - С.260-261 (Теоремы 1 и 2).4. Danko P.E. Higher mathematics in exercises and tasks. At 2 hours 4.1. Textbook manual for universities / P.E. Danko et al. - Moscow: Izdat. Onyx 21 Century House: Peace and Education, 2003. - 304 p. - S.260-261 (Theorems 1 and 2).
5. Кудрявцев П.С. Курс по истории физики: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ. спец. - М.: Просвещение, 1982. - 448 с. - С.32.5. Kudryavtsev P.S. A course on the history of physics: Textbook. manual for students of ped. in-to physical specialist. - M .: Education, 1982. - 448 p. - S. 32.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124613/28A RU2511205C2 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Method of determining area |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012124613/28A RU2511205C2 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Method of determining area |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012124613A RU2012124613A (en) | 2013-12-20 |
RU2511205C2 true RU2511205C2 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=49784596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012124613/28A RU2511205C2 (en) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Method of determining area |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2511205C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1335801A1 (en) * | 1985-10-29 | 1987-09-07 | С.В.Маркин | Method of checking area of flat surface with complicated contour |
SU1359647A1 (en) * | 1986-07-18 | 1987-12-15 | Костромской технологический институт | Method of determining actual square of contact between body surfaces |
SU1548657A1 (en) * | 1987-12-23 | 1990-03-07 | Производственный И Научно-Исследовательский Институт По Инженерным Изысканиям В Строительстве Госстроя Ссср | Method of determining geometric parameters of particles of irregular shape |
RU2078301C1 (en) * | 1993-02-01 | 1997-04-27 | Волгоградский инженерно-строительный институт | Method of measurement of area of surface of body of complex shape |
US6532672B1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-03-18 | Joseph S. Gottlieb | Area measurement device and method |
-
2012
- 2012-06-14 RU RU2012124613/28A patent/RU2511205C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1335801A1 (en) * | 1985-10-29 | 1987-09-07 | С.В.Маркин | Method of checking area of flat surface with complicated contour |
SU1359647A1 (en) * | 1986-07-18 | 1987-12-15 | Костромской технологический институт | Method of determining actual square of contact between body surfaces |
SU1548657A1 (en) * | 1987-12-23 | 1990-03-07 | Производственный И Научно-Исследовательский Институт По Инженерным Изысканиям В Строительстве Госстроя Ссср | Method of determining geometric parameters of particles of irregular shape |
RU2078301C1 (en) * | 1993-02-01 | 1997-04-27 | Волгоградский инженерно-строительный институт | Method of measurement of area of surface of body of complex shape |
US6532672B1 (en) * | 2000-03-31 | 2003-03-18 | Joseph S. Gottlieb | Area measurement device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012124613A (en) | 2013-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2511205C2 (en) | Method of determining area | |
Lindberg | Uncertainties and error propagation | |
Tuttle et al. | The theory of measurements | |
US9212885B2 (en) | Trigonometer | |
US3414190A (en) | Trigonometric computing instrument | |
Gluck et al. | Measurement of refractive index of a liquid | |
US10228227B2 (en) | Scale | |
CN206030882U (en) | Multifunctional ruler and compass for teaching purpose | |
CN102305616A (en) | Laser distance measuring instrument | |
Fantner | A brief introduction to error analysis and propagation | |
CN208254463U (en) | A kind of horizontal slope measuring instrument | |
CN201151302Y (en) | Angular bisector plotting device | |
RU41178U1 (en) | EDUCATIONAL INSTRUMENT ON MATHEMATICS | |
CN213920461U (en) | Multipurpose circle ruler for middle and primary school teaching | |
WO2020016729A1 (en) | Mechanical calculator for trigonometric functions | |
CN202928470U (en) | Protractor | |
RU49327U1 (en) | EDUCATIONAL INSTRUMENT ON MATHEMATICS | |
US1481672A (en) | Transit | |
Spilotro | 2.2 Accuracy, Precision, and Rounding Rules | |
CN205929931U (en) | Multifunctional measuring ruler | |
RU147105U1 (en) | EDUCATIONAL INSTRUMENT ON MATHEMATICS | |
RU32902U1 (en) | Math training device | |
TR2022007117A2 (en) | Trigonometric Calculation Circle | |
US1184579A (en) | Compass-course finder. | |
CN207909373U (en) | A kind of flat Trigonometrid function board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140615 |