С какой точностью можно измерить длины с помощью обыкновенной линейки

Точность измерения любым аналоговым прибором, включая обычную чертежную линейку, определяется его конструктивными особенностями, физическими свойствами и человеческим фактором. Принято считать, что предельную погрешность измерения можно разделить на несколько составляющих. 1. Цена деления и инструментальная погрешность Стандартная школьная или канцелярская линейка имеет цену деления 1 мм. Согласно метрологическим правилам:

• Инструментальная погрешность принимается равной половине цены деления, то есть ±0,5 мм.
• В технических расчетах часто принимают общую погрешность равной целой цене деления (±1 мм), чтобы учесть возможные дефекты нанесения шкалы и параллакс.

2. Визуальная оценка (Метод «на глаз») Человеческий глаз способен с определенной долей уверенности зафиксировать положение края объекта между двумя штрихами.

• Опытный наблюдатель может оценить доли миллиметра с точностью до 0,2–0,5 мм.
• Однако такая оценка субъективна и не может считаться гарантированной точностью прибора.

3. Основные факторы, снижающие точность Даже если шкала линейки идеальна, на итоговый результат влияют следующие параметры:

• Параллакс: Ошибка, возникающая из-за того, что взгляд направлен под углом к шкале. Линейка имеет толщину, и если смотреть на нее не строго перпендикулярно, проекция края детали на шкалу смещается.
• Состояние «нулевой» отметки: У старых или пластиковых линеек углы часто стачиваются. Измерение от края линейки (а не от нулевой риски) дает погрешность до 1–2 мм.
• Температурное расширение: Металлические линейки при нагревании удлиняются, а пластиковые могут деформироваться. Для бытовых нужд это незаметно, но в прецизионных работах это критично.
• Толщина штрихов: Сами линии разметки имеют толщину (обычно около 0,1–0,2 мм), что вносит неопределенность в точное сопоставление края объекта с центром штриха.

Резюме по точности В зависимости от строгости подхода, точность измерения обычной линейкой составляет:

1. Гарантированная: ±1 мм.
2. Техническая (по ГОСТ): ±0,5 мм.
3. Предельная (при идеальных условиях и остром зрении): ±0,2 мм.

Для измерения с более высокой точностью (например, до $0,1$ мм или $0,05$ мм) необходимо использовать штангенциркуль с нониусом, который нивелирует большинство вышеперечисленных ошибок. Могу составить для вас сравнительную таблицу точности различных измерительных инструментов (линейка, штангенциркуль, микрометр).