[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2511205C2 - Method of determining area - Google Patents

Method of determining area Download PDF

Info

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
Application number
RU2012124613/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012124613A (en
Inventor
Владимир Сергеевич Соколов
Ольга Владимировна Красных
Марина Владимировна Соколова
Елена Николаевна Бунина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный университет"
Priority to RU2012124613/28A priority Critical patent/RU2511205C2/en
Publication of RU2012124613A publication Critical patent/RU2012124613A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2511205C2 publication Critical patent/RU2511205C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used to determine the area of flat figures, e.g. in physics, thermodynamics, pulse engineering, mapping, determining scaled areas of land surfaces etc. Said technical result is achieved due to that, in the method of calculating areas of compound contours by determining the volume of liquid displaced by a body, the body is made in form of a plate of constant thickness, the carrier of the area to be determined is mounted thereon, which is cut on outer and optional inner contours, followed by dividing the displaced liquid volume by the thickness of the plate. The material of the plate used has plasticity and liquid unwettability properties.
EFFECT: easy determination of area.
1 dwg

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 surface 1, a plastic plate 2, a prism 3, a vessel with a liquid 4 and a scale 5.

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 surface carrier 1;

- закрепляют носитель поверхности 1 на пластичную пластину 2 постоянной толщины h;- fix the carrier surface 1 on a plastic plate 2 of constant thickness h;

- вырезают по контурам носителя 1 из пластины 2 прямую призму 3 высотой h;- cut along the contours of the carrier 1 from the plate 2 a direct prism 3 of height h;

- погружают полностью призму 3 в сосуд с жидкостью 4;- completely immerse prism 3 in a vessel with liquid 4;

- по шкале сосуда 5 рассчитывают объем ΔV, вытесненный призмой 3;- on the scale of the vessel 5 calculate the volume ΔV displaced by the prism 3;

- по формуле Δ V h = S

Figure 00000001
находят искомую площадь поверхности S.- according to the formula Δ V h = S
Figure 00000001
find the desired surface area S.

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)

Способ вычисления площадей сложных контуров путем определения объема жидкости, вытесненной телом, отличающийся тем, что 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. A method for calculating the areas of complex contours by determining the volume of liquid displaced by the body, characterized in that the body is made in the form of a plate of constant thickness, a carrier of a defined surface is fixed on it, cut off along the outer and possible internal contours, and then dividing the displaced volume of liquid into the plate thickness, they use plate material with the properties of plasticity and non-wetting with liquid.
RU2012124613/28A 2012-06-14 2012-06-14 Method of determining area RU2511205C2 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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