نقاله چیست؟ کاربرد و انواع نقاله

نقاله چیست؟ نقاله‌ها شبیه خط کش‌های شفاف و معمولا نیمه دایره‌ هستند که درجاتی در امتداد لبه منحنی آن دارند. نقاله نوعی خط کش برای اندازه گیری زاویه می‌باشد که از شیشه، پلاستیک شفاف و حتی از فلز ساخته شده است. طبق استفاده‌ای که از آن می‌شود می‌توان از واحد درجه یا رادیان استفاده کرد.

نقاله معمولا به صورت نیم دایره که به 180 قسمت مساوی تقسیم شده است یا به صورت دایره که به 360 قسمت مساوی تقسیم شده است ساخته می‌شود.

کاربرد نقاله ها

نقاله چه وسیله‌ای است؟ نقاله وسیله برای خواندن یا ترسیم زوایا است. نقاله‌ها می‌تواند توسط مهندسان و طراحان استفاده شود اما عمده کاربرد آن استفاده توسط دانش آموزان در ریاضی و هندسه می‌باشد.

با شروع کلاس چهارم ابتدایی، استانداردهای آموزشی دانش آموزان را ملزم به درک زوایا می‌کند. نقاله ابزار ساده‌ای است که برای اندازه گیری زوایا استفاده می‌شود و در سراسر دوره ابتدایی، راهنمایی و دبیرستان در هندسه و ریاضی استفاده می‌شود.

در نقاله های پیشرفته تر گاهی از دو قسمت متحرک که هر کدام درجه بندی جداگانه ای دارند استفاده می‌شود. این‌کار خواندن اعداد را آسانتر و امکان اندازه گیری قسمت های مورب را نیز فراهم می‌کند. این نوع نقاله ها بیشتر در طراحی های معماری و نجاری و مکانیکی استفاده می‌شود.

تاریخچه نقاله

نقاله‌های اولیه حدود ۵۰۰ سال پیش ساخته شده اند. در یک کتاب، توصیف مختصری از ابزارهای اندازه گیری و کاربردشان در نقشه ها، توسط نویسنده آن آقای توماس بلوندویل آورده شده است. نویسنده کتاب کاربرد نقاله را برای استفاده در نقشه ها و محاسبه عرض جغرافیایی بیان کرده است. بعضی از نویسندگان اروپایی نیز در همان زمان درباره نقاله نوشته‌اند ولی به طور کلی اینکه چه کسی آن را اختراع کرده است معلوم نیست.

در قرن هفتم نقاله ها یک ابراز مرسوم در دریانوردی بودند که توسط ملوانان استفاده می‌شد، همچنین برای محاسبات روی زمین هم مورد استفاده قرار می‌گرفت.

جوزف هودارت در سال 1810میلادی نسخه های پیشرفته‌تری از نقاله را برای محاسبه موقعیت کشتی در دریا طراحی کرد. این نقاله، نقاله سه دستگیره نامیده می‌شد، چون دارای یک صفحه مدرج چرخان و سه دستگیره بود، دو دستگیره قابلیت چرخش داشت و دستگیره مرکزی ثابت بود که موقعیت دو تای دیگر نسبت به آن تنظیم می‌شد و می‌توانست هر زاویه ای را محاسبه کند.

در قرن هجدهم نقاله ها کاربرد بیشتری در زمینه هندسه و ریاضیات یافتند در قرن نوزدهم انواع مختلف آن ساخته شد و در قرن بیستم نقاله برای کاربرد در ریاضیات مدارس ساخته شد.

منبع تصاویر فوق:

https://americanhistory.si.edu/collections/object-groups/protractors

اندازه گیری با نقاله

ضلع صاف نقاله نیم دایره‌ای لبه صفر نامیده می‌شود. علامت مرکزی در نیمه‌ی لبه صفر قرار دارد. علامت مرکزی را روی نقطه زاویه‌ای که اندازه می گیرید قرار دهید. یک خط از زاویه را با لبه صفر نقاله مطابقت دهید و علامت مرکزی را روی نقطه زاویه نگه دارید.

خط کش یا تکه کاغذی را در امتداد خط دیگر زاویه قرار دهید تا از لبه صفر و علامت مرکزی به لبه بیرونی نقاله کشیده شود. علامت درجه را در جایی که خط کش از لبه منحنی نقاله عبور می کند بخوانید. دو دسته از درجه را در امتداد لبه مشاهده خواهید کرد: درجه داخلی و خارجی. هر دو درجات از 0 تا 180 می روند، اما در جهت مخالف هم هستند. باتوجه به سمت باز شدن زاویه، می‌توانید مقدار را از درجه داخلی و یا خارجی بخوانید.

انواع نقاله

نقاله ها می‌تواند در اشکال مختلف از جمله دایره، نیم دایره، مربع، مستطیل، یک ششم دایره، یک چهارم دایره ساخته شود، در ساخت نقاله می‌توان از موادی مثل شیشه، چوب، عاج، پلاستیک و فلزات استفاده کرد.

نقاله نیم دایره

نقاله نیم دایره شامل دو مقیاس است که هر کدام 0 تا 180 درجه در جهت مخالف برای خواندن راحت از چپ و راست درجه بندی شده اند. علامت نقطه وسط نقاله نشان دهنده موقعیت راس زاویه‌ای است که می‌خواهید اندازه گیری یا ترسیم کنید. می توانید از این نوع نقاله برای خواندن و یا ترسیم زوایا روی کاغذ یا نمودار استفاده کنید.

نقاله گرد

به شکل دایره، مقیاس نقاله گرد 0 تا 360 درجه در جهت عقربه های ساعت درجه بندی شده است. این ابزار در کلاس‌ مدارس کاربرد کمی دارد، اما در نقشه‌های مهندسی مکانیکی و معماری استفاده می‌شود. برخی از نقاله های دایره ای با واحد گرادیان تا 400 مشخص شده اند.

نقاله نظامی

نقاله نظامی نماد دایره آزیموت است. این نوع نقاله به نظامیان در تعیین موقعیت سربازان دوست یا دشمن در نقشه ها کمک می‌کند. این نقاله به پیدا کردن آزیموت شبکه از دو نقطه نقشه یا زاویه خطی که دو نقطه را به هم متصل می کند کمک می‌کند.

نقاله مربع شکل

این نقاله دارای دو مقیاس است. مقیاس داخلی از 0 تا 360 درجه مشخص شده است. مقیاس بیرونی بر حسب میلی‌متر است. مرکز این نقاله در تقاطع خط پایه عمودی 180 درجه و خط افقی قرار دارد. به عنوان یک قانون کلی، 0 یا 360 درجه نقاله باید به سمت شمال نقشه باشد و 90 درجه مقیاس باید در سمت راست نقشه قرار گیرد. خط پایه باید موازی با خط شبکه شمال-جنوب نقشه قرار گیرد.

نقاله استیل

نقاله فولادی یک نوع نقاله ترکیبی از قسمت متحرک و ثابت است. قسمت ثابت آن درجه بندی شده و قسمت متحرک آن برای خط کشی و مشخص کردن زاویه استفاده می‌شود. نقاله استیل به عنوان ابزاری در صنایع چوبی و فلزی استفاده می شود. این ابزار یک نقاله مکانیکی است زیرا از طریق تماس مکانیکی زاویه‌ها را اندازه گیری می‌کند.

یونیورسال ورنیه بیول

اصطلاح ” یونیورسال” برای نقاله اریب ورنیه به خاطر پیکربندی‌های بی شمار و روابط زاویه‌ای دلالت دارد. دقت آن تا 5 دقیقه یا 1/12 درجه است. دارای یک صفحه ثابت با چهار بخش که هر بخش از 0 تا 90 درجه درجه بندی شده اند.

مقیاس ورنیه در مجموع دارای 24 بخش است. 12 بخش در دو طرف 0 قرار گرفته اند. هر بخش نشان دهنده 5 دقیقه است. بنابراین، مقیاس ورنیه دو طرفه است. که بسته به جهتی که مقیاس اصلی می چرخد، می‌توان آن را خواند. همچنین دارای تیغه کمکی برای اندازه گیری زوایای حاد می‌باشد.

این نقاله‌ها در کار‌های با دقت بالا و در کارگاه‌های نجاری و فلزکاری استفاده می‌شوند.

اریب نوری

این نقاله‌های غیرمکانیکی محدودیت‌های نوع مکانیکی را از بین می‌برند. دارای یک ذره بین شیشه‌ای است که به خواندن صحیح کمک می‌کند.