Gli strumenti di misura: il metro e il calibro

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Quando si parla di strumenti di misura, non si può non fare riferimento alle caratteristiche generali degli strumenti che possono essere rilevate dall’osservazione delle scale.

Le unità di misura, per esempio, permettono di conoscere il tipo di grandezze che possono essere misurate, mentre il campo di misura è determinato dal valore minimo e dal valore massimo che si possono misurare.

La curva di risposta di uno strumento viene definita lineare nel caso in cui le divisioni sulla scala risultino uguali in corrispondenza di tutti i punti della scala; le letture che vengono effettuate nei pressi del fondo scala offrono la possibilità di ricavare le misure con la minore incertezza, a condizione che la portata dello strumento possa essere modificata.

Nel graduare uno strumento è indispensabile arrivare al migliore compromesso tra la precisione della scala dello strumento stesso e la sua previsione: se la sensibilità dello strumento è nota, si può essere consapevoli anche della sua precisione.

Per beneficiare di una indicazione approssimativa della rapidità dello strumento, d’altro canto, ci si riferisce al tempo necessario per avere una risposta che risulti costante nel tempo in seguito alla misurazione di una grandezza non variabile.

La lettura al decimo di divisione

Per gli strumenti di misura analogici, una lettura corretta sulla scala è possibile solo se si apprezza il decimo di divisione.

Un esempio classico è quello del metro, che di solito è costituito da un nastro in metallo o in stoffa o da un regolo in metallo o in plastica che si può srotolare.

La lunghezza dello strumento in linea di massima corrisponde al valore di fondo scala, che può andare dalla decina di centimetri alla decina di metri; per quel che riguarda la sensibilità della scala, invece, si va dal mezzo millimetro al mezzo centimetro.

Per usare il metro occorre porre l’oggetto che si intende misurare in corrispondenza dell’inizio della scala graduata: la lettura si esegue là dove c’è la fine del misurando.

L’accuratezza delle misure non può prescindere dalla considerazione delle variazioni di lunghezza che si possono verificare per la dilatazione termica.

Il calibro

Un altro esempio di strumento di misura analogico può essere individuato nel calibro a cursore con nonio: si tratta di uno strumento che è caratterizzato da una parte scorrevole e da una parte fissa.

Si possono effettuare misure di profondità, misure interne e misure esterne usufruendo di un codolo e di due sistemi di ganasce: la scala principale è riportata sulla parte fissa, che prevede tacche ogni millimetro.

In genere il nonio è ventesimale, anche se nei modelli più precisi e costosi è possibile avere a che fare con un nonio cinquantesimale, mentre in quelli più economici ci si accontenta di un nonio decimale.

Il nonio è solidale con la parte scorrevole dello strumento: esso consente di usufruire di un’amplificazione della scala, e nell’eventualità in cui non si sia in grado di stabilire la coincidenza tra una tacca del nonio e quella che segue è sufficiente assumere come risultato della lettura il valore intermedio.

Non è superfluo mettere in evidenza che con il calibro non serve fare riferimento a una lettura al decimo di divisione.