Dabaru na Aunawa a Lissafi: Babban Tushen Gwaje-gwaje
Pengantar
Aunawa muhimmin bangare ne na kimiyyar lissafi, wanda ke ba mu damar samun bayanai game da duniya da ke kewaye da mu. Dabaru na aunawa na kimiyyar lissafi na asali sun ƙunshi kayan aiki da hanyoyin da ake amfani da su don auna adadi na zahiri, kamar tsayi, taro, lokaci, zafin jiki, da sauransu. Wannan labarin zai tattauna wasu dabarun aunawa na asali da ake yawan amfani da su a gwaje-gwajen kimiyyar lissafi, da kuma ƙa'idodin da ke ƙarƙashinsu.
1. Auna Tsawon
Auna tsayi ko nisa yana ɗaya daga cikin ayyukan da suka fi sauƙi a fannin kimiyyar lissafi. Kayan aikin aunawa na yau da kullun sun haɗa da masu mulki, masu auna vernier, da kuma ma'aunin sukurori na micrometer.
Kuskure
Rula ita ce kayan aiki mafi sauƙi kuma mafi sauƙi don auna tsayi. Yawanci ana yin rula da itace, filastik, ko ƙarfe, yana da sikelin da aka yiwa alama da mita, santimita, da milimita. Rashin tabbas na aunawa tare da rula yawanci yana kusa da ±0.5 mm.
Kalifa na Vernier
Kalifar na'urar aunawa ta fi kama da ta mai mulki daidai. Tana iya auna tsayi da daidaito har zuwa 0.1 mm. Wannan kayan aikin ya ƙunshi muƙamuƙi biyu, ɗaya mai gyara da ɗaya mai motsi, da kuma sikelin vernier don ƙarin karatu dalla-dalla.
Ma'aunin Sukuri
Ma'aunin sukuri na micrometer kayan aiki ne na aunawa wanda ke da babban matakin daidaito, yawanci kusan ±0.01 mm. Ana amfani da shi don auna ƙananan abubuwa ko siriri. Ma'aunin sukuri na micrometer ya ƙunshi sandar da aka gyara da kuma sandar da za a iya motsawa, kowannensu yana da ma'aunin juyawa don ma'auni daidai.
2. Auna Girma
Girma adadi ne da ke nuna adadin abu a cikin wani abu. A fannin kimiyyar lissafi, ana auna nauyi ta amfani da ma'auni ko sikelin.
Sikelin Analog
Sikelin analog kayan aiki ne na auna taro wanda ke amfani da maɓuɓɓuga don auna nauyin abu. Ƙarfin nauyi da ke aiki akan nauyin abu yana sa maɓuɓɓuga ya miƙe, kuma sikelin yana nuna nauyin abu. Rashin tabbas na aunawa tare da sikelin analog na iya bambanta dangane da yanayin maɓuɓɓuga da kuma daidaita kayan aikin.
Sikelin dijital
Sikelin dijital yana samar da ma'aunin taro tare da daidaito mafi girma fiye da sikelin analog. Waɗannan na'urori suna amfani da na'urori masu auna nauyi na lantarki don auna nauyi da nuna sakamakon ta hanyar dijital. Daidaiton sikelin dijital na iya kaiwa gram ko ma milligrams, ya danganta da nau'in da ingancin na'urar.
3. Auna Lokaci
Lokaci yana ɗaya daga cikin mahimman adadi a fannin kimiyyar lissafi, wanda galibi ana auna shi da agogon tsayawa, agogo, ko na'urar auna lokaci ta lantarki.
Lokacin ƙaddamarwa
Agogon tsayawa kayan aiki ne da ake amfani da shi wajen auna lokaci wanda aka saba amfani da shi a gwaje-gwajen kimiyyar lissafi. Agogon tsayawa na iya zama analog ko dijital, kuma na dijital yawanci suna da daidaito har zuwa daƙiƙa 0.01. Sau da yawa ana amfani da su a gwaje-gwajen da ke buƙatar auna tazara mai ɗan gajeren lokaci.
Agogon Atomic
Don auna lokaci mai daidaito, ana amfani da agogon atomic. Agogon atomic suna amfani da sautin atom (yawanci cesium ko rubidium) don kiyaye lokaci. Agogon atomic na iya zama daidai a cikin daƙiƙa ɗaya a kowace shekara miliyan, wanda ke ba da damar auna lokaci mai daidaito a binciken kimiyya.
4. Ma'aunin Zafin Jiki
Zafin jiki adadi ne da ke nuna matsakaicin kuzarin motsi na ƙwayoyin cuta a cikin wani abu. Ana auna shi ta amfani da ma'aunin zafi ko wata na'ura da ta dace da kewayon zafin jiki da nau'in da ake aunawa.
Ma'aunin zafi na Mercury da Barasa
Ma'aunin zafi na gargajiya yana amfani da sinadarin mercury ko barasa a matsayin ruwa mai nuna alama. Yayin da zafin jiki ke ƙaruwa, wannan ruwan yana faɗaɗawa kuma yana tashi a cikin bututun capillary, yana kaiwa wani takamaiman ma'auni wanda ke nuna zafin jiki. Daidaiton waɗannan ma'aunin zafi yawanci ya dogara ne akan kewayon auna su amma gabaɗaya yana cikin lambobi na decimal.
Ma'aunin zafi na dijital
Na'urorin auna zafin jiki na dijital suna amfani da na'urori masu auna zafin jiki na lantarki don auna zafin jiki da kuma nuna sakamakon ta hanyar dijital. Na'urori masu auna zafin jiki na yau da kullun sune thermocouples ko RTDs (Masu Gano Zafin Jiki na Resistance). Na'urorin auna zafin jiki na dijital galibi suna da sauƙin karantawa kuma suna iya samar da ma'auni mafi daidaito, tare da daidaito har zuwa wurin adadi mafi kusa.
5. Auna Wutar Lantarki da Wutar Lantarki
Auna wutar lantarki da ƙarfin lantarki muhimmin bangare ne na nazarin wutar lantarki da na'urorin lantarki. Kayan aikin da ake amfani da su sun haɗa da na'urori masu auna sigina (ammeters), na'urori masu auna sigina (voltmeters), da na'urori masu auna sigina (multimeters).
ammeter
Ammeter na'ura ce da ake amfani da ita don auna wutar lantarki a cikin da'ira. Ana haɗa ta a jere da da'irar don auna kwararar wutar lantarki. Daidaiton ammeter ya dogara da nau'in da ingancin na'urar, amma galibi ana amfani da ita don auna wutar lantarki tare da daidaiton milliampers.
Voltmeter
Na'urar auna ƙarfin lantarki tsakanin maki biyu a cikin da'ira. An haɗa ta a layi ɗaya da ɓangaren da za a auna ƙarfin wutar lantarki na ƙarshe. Na'urorin auna ƙarfin lantarki na zamani na dijital na iya samar da daidaiton karatu ga wurare da dama na adadi mai yawa akan volt.
Sau da yawa
Na'urar aunawa mai yawa (multimeter) kayan aiki ne mai sauƙin amfani wanda zai iya auna ƙarfin lantarki, ƙarfin lantarki, da juriya. Ana samun na'urori masu aunawa a cikin nau'ikan analog da dijital, tare da na'urorin dijital gabaɗaya suna ba da daidaito mafi girma kuma suna da sauƙin karantawa.
6. Ka'idojin Aunawa na Asali
A cikin ma'aunin jiki, akwai ƙa'idodi da yawa na asali waɗanda dole ne a kiyaye:
Daidaitawa
Daidaitawa tsari ne na kwatanta kayan aikin aunawa da wani ma'auni da aka sani don tabbatar da daidaitonsa. Kayan aikin aunawa marasa daidaituwa na iya samar da bayanai marasa tushe ko na kuskure, wanda zai shafi sakamakon gwaji.
Rashin tabbas na aunawa
Kowace ma'auni tana da rashin tabbas wanda dole ne a yarda da shi. Wannan rashin tabbas na iya faruwa ne ta hanyar na'urar aunawa, hanyar aunawa, ko wasu abubuwan waje. Bayyana rashin tabbas na aunawa muhimmin bangare ne na rahoton kimiyya.
Ma'auni Mai Maimaitawa
Yin maimaita ma'auni yana taimakawa wajen rage kurakurai bazuwar kuma yana samar da ingantattun bayanai. Yawanci ana amfani da matsakaicin ma'auni da yawa don samun ƙimar wakilci mafi kyau.
Kurakurai na Tsari da na Bazuwar
Kurakurai na tsari kurakurai ne da ke karkacewa zuwa wani alkibla akai-akai, waɗanda abubuwa masu tsayayye suka haifar, kamar kayan aikin aunawa marasa daidaito. Kurakurai na bazata kurakurai ne da ke bambanta bazuwar, waɗanda abubuwan da ba a iya faɗi ko kuma waɗanda ba za a iya sarrafa su ba suka haifar.
Kammalawa
Aunawa ita ce ginshiƙin dukkan gwaje-gwaje a fannin kimiyyar lissafi. Kwarewar dabarun auna jiki da fahimtar ƙa'idodi na asali shine mataki na farko zuwa ga binciken kimiyya mai inganci da inganci. Tare da kayan aikin aunawa masu dacewa, hanyoyin da suka dace, da kuma fahimtar rashin tabbas na aunawa sosai, masana kimiyya za su iya samun ingantattun bayanai da kuma cimma sakamako mai inganci daga gwaje-gwajen da suka yi.
