Верньер или нониус (Vernier, Nonius) — это приспособление употребляется в измерительных приборах, чтобы определить положение указателя между двумя чертами шкалы точнее, чем это можно сделать на глаз.
Верньер был впервые описан в 1631 г. Петром Вернье, или Вернерием (Petrus Vernerius), из Бургундии, и назван в его честь. Нониусом названо это приспособление, совершенно не по праву, в честь португальца Петра Нониуса (Petrus Nonius, род. в 1492 г.), который раньше Вернерия описал приспособление для достижения той же цели - измерения углов. Нониус провел на своем квадранте несколько концентрических дуг, первую разделил на 90 частей, вторую на 89 частей и т. д. Если угол не выражается целым числом девяностых частей квадранта, то, может быть, в нем уложится целое число восемьдесят девятых или других имеющихся на инструменте делений. Это неудобное приспособление было вытеснено верньером, но название почему-то осталось» -так пишет в
статье о верньере/нониусе В. Лермантов.
На рисунке 1 изображены десятичные верньеры/нониусы из кабинета физики СПб АППО им. К. Д. Ушинского, изготовленные в разное время.
![Кликните, чтобы увеличить масштаб Кликните, чтобы увеличить масштаб](right344/01.jpg) |
Рисунок 1.Модели десятичных нониусов. Сверху вниз: модель для лабораторных работ длиной 40 см (1930-ые), демонстрационная модель длиной 50 см (1960-ые), демонстрационная модель длиной 24 см (1910-ые). Страна производитель Россия. |
Надо отметить, что до 1917 года в учебниках, рекомендованных Министерством просвещения для гимназий (средних учебных заведений), верньер/нониус рассматривался как дополнительная линейка, способная перемещаться вдоль шкалы масштаба, чтобы находить доли деления шкалы (рис.2). В отдельном параграфе рассматривались устройство, принцип действия и способ отсчета десятых долей деления шкалы масштаба на верньере/нониусе.
![Кликните, чтобы увеличить масштаб Кликните, чтобы увеличить масштаб](right344/02.png) |
Рисунок 2. Положение масштаба и десятичного нониуса, когда их нулевые деления совпадают; 10 делений нониуса соответствуют 9 делениям шкалы масштаба. |
Например, при измерении длины бруска (рис.3) с делением масштаба совпадает четвертая черточка нониуса; это указывает на то, что к целому числу делений,отсчитаных по шкале масштаба, нужно прибавить 0,4. Таким образом длина бруска составит 13,4 единицы.
![](right344/03.png) |
Рисунок 3. Измерение длины предмета с помощью десятичного нониуса первого типа. |
В стабильных учебниках для 8-10 классов, выпущенных после постановления
ЦК ВКП(б) 12 февраля 1933 г.,
Г.И. Фалеева и А.В. Перышкина (1933-1937 гг.) и
И.И. Соколова в трех частях (1938 – 1952 гг.), отдельное понятие верньера/нониуса не рассматривалось. Авторы знакомили учащихся с приборами для измерения линейных мер: масштабом (линейкой) и раздвижным калибром (штангенциркулем).
Органайзер исследователя
1. Определите диаметр шара в условных единицах, используя рис.4.
![](right344/04.png) |
Рисунок 4. Измерение десятичным нониусом. 1 - масштаб; 2 - ползунок с нониусом; 3 – пружинные держатели ползунка; 4 - упор; 5 - измеряемый предмет. |
2. Рассмотрите рисунки 1 и 4; сопоставьте устройство моделей десятичных нониусов. Заполните обобщающую таблицу. Установите сходство и различие в устройстве моделей.
Время изготовления нониуса |
Масштаб |
Ползунок с нониусом |
Держатель нониуса |
Упор |
1910-е |
+ |
+ |
пружины |
+ |
1930-е |
|
|
|
|
1930-е |
|
|
|
|
3. Раньше, кроме десятичных нониусов первого типа, у которых деления располагались в направлении делений масштаба (рис. 1), изготавливались десятичные нониусы второго типа – их деления располагались в противоположном направлении (рис.5). Опишите устройство, принцип действия нониуса второго типа и способ отсчета десятых долей. Определите длину бруска в условных единицах.
![](right344/05.png) |
Рисунок 5. Десятичный нониус второго типа |