Caracas, 1 de Diciembre de 2014 Colegio Santa Rosa De Lima 3er año “A”. Física. Profesor: Ernesto Kronn Integrantes: Santiago Cuberos #13 Gabriel Correa #18 Adrián Martínez #35 ÍNDICE Introducción ........................................................................................................... 2 Objetivos del trabajo .............................................................................................. 2 ¿Qué es el Vernier? .............................................................................................. 3 Historia ................................................................................................................... 3 Partes del Vernier ................................................................................................... 4 La Apreciación del Vernier .................................................................................... 5 ¿Cómo se usa? ...................................................................................................... 6 Conclusiones ......................................................................................................... 8 Bibliografía ............................................................................................................ 9 1 INTRODUCCIÓN La necesidad de hacer mediciones más precisas que las que se obtendrían con una regla estándar, para obtener diseños más precisos o de menor tamaño, hizo que se desarrollaran instrumentos más complejos que permitieran tener la precisión requerida en la ingeniería. Como resultado de estos desarrollos se inventó el instrumento llamado Vernier, que permite medir distancias pequeñas con una altísima precisisón el cual vamos a estudiar en este trabajo. Veremos que es un vernier, su historia, cuáles son sus partes y como se usa. OBJETIVOS DEL TRABAJO. - Conocer el instrumento de medición llamado vernier - Conocer las partes del vernier - Aprender a usar un vernier. - Realizar mediciones con el vernier. 2 ¿QUÉ ES UN VERNIER? El vernier es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). También incluye mediciones de pulgadas hasta 1/16 de pulgada o incluso 1/128 de pulgada. También se le conoce como “Calibre”, “Calibrador”, Cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro o forcípula. El vernier es un instrumento de alta precisión por lo que es muy delicado y se daña fácilmente al recibir golpes o rayaduras. El vernier se debe manipular con cuidado, delicadeza y precisión, procurando no golpearlo, rayarlo o doblarlo. HISTORIA El primer instrumento de características similares al vernier fue encontrado en un fragmento en la isla del Giglio, cerca de la costa italiana, se estima que era del siglo VI A.C. Se tienen referencias de instrumentos similares usados por los griegos y los romanos, aunque no eran comunes. En China, durante la Dinastía Han (202 A.C. - 220 D.C.), se utilizó también un instrumento similar al vernier, el cual estaba fabricado en bronce y se halló con una inscripción de la fecha en que se realizó. Pedro Nunes (1492-1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI, inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos. Pierre Vernier (1580-1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes. Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier y a ambos se les atribuye el invento del dispositivo llamado vernier, calibre o pie de rey. 3 PARTES DEL VERNIER Mordazas para medidas externas. Mordazas para medidas internas. Varilla para medida de profundidad. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. Escala de Vernier o Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros. Escala de Vernier o Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada. Botón de deslizamiento y freno. 4 LA APRECIACIÓN DEL VERNIER La apreciación (o precisión) del vernier (Av) viene dada por la apreciación de la regla fija y la cantidad de divisiones del nonio. Generalmente el nonio está graduado en 10 o 20 divisiones La apreciación del vernier se determina por la siguiente relación. 𝐴𝑣 = 𝑎𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑔𝑙𝑎 𝑓𝑖𝑗𝑎 𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑜𝑛𝑖𝑜 En el vernier de la figura anterior la apreciación de la regla fija es de 1mm y el número de divisiones del nonio es 20, luego la apreciación del vernier es: 𝐴𝑣 = 1𝑚𝑚 = 0,05 𝑚𝑚/𝑑𝑖𝑣 20 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 La apreciación del nonio es en este caso 0,05 mm, por lo que cada división del nonio corresponde a 0,05 mm. 5 ¿CÓMO SE USA? Con el vernier se pueden hacer tres tipos de mediciones: - Medición de interior, usando las mordazas de medidas internas - Medición de exterior, usando las mordazas de medidas externas - Medición de profundidad, usando la varilla de medida de profundidades El vernier en la posición inicial, cerrado, corresponde al cero. Para realizar una medición con el vernier, se siguen los siguientes pasos: (en este caso haremos una medición externa) 1. Se abren las mordazas del vernier, hasta que llegue a medir la pieza completa (una tuerca en el ejemplo) 6 3. Tomamos la parte entera de la medición en milímetros, viendo la posición del 0 del nonio sobre la línea fija, en el ejemplo, son 38 mm. Como se ve, no mide exactamente eso sino algo más. 4. Tomamos la parte decimal de la medición, mirando la línea del nonio que coincide con una de las divisiones de la regla fija. En el ejemplo la cuarta línea es la que coincide, lo que corresponde a 0,4 mm. 5. La medición total es la suma de las dos partes. En el ejemplo es 38,4 mm 6. La apreciación de este vernier viene dado por la relación: Av = 1mm 10 = 0,1 mm. 7 CONCLUSIONES El vernier es un instrumento muy útil cuando se requiere realizar mediciones con mucha precisión, ya que permite manejar unidades menores que los milímetros, así como facilitar su realización al contar con varias formas de medición (externa, interna y de profundidad). El vernier es un instrumento de alta precisión, pero es delicado y debe ser manipulado con cuidado ya que se puede descalibrar con un golpe, lo que lo haría inusable. Debemos tener precaución al usarlo. Gracias a instrumentos como el vernier, se han logrado mejorar de manera importante la precisión en las medidas y se usa en casi todo tipo de trabajos de ingeniería, lo que lo hace una herramienta indispensable para el mundo actual. 8 BIBLIOGRAFÍA http://mmcdp.webcindario.com/piederey/vernier.pdf http://nymdresources.blogspot.com/2010_12_01_archive.html http://metrologia.fullblog.com.ar/calibre-pie-de-rey-711224354220.html http://es.wikipedia.org/wiki/Calibre_%28instrumento%29 http://blogtecnos.blogspot.com/2011/04/uso-del-calibre-pie-de-rey-vernier.html 9 Colegio Santa Rosa De Lima 3er año “A”. Física. Profesor: Ernesto Kronn Santiago Cuberos #13 Gabriel Correa #18 Adrián Martínez #35 10
