Kas yra planimetras?

Planimetras yra prietaisas, naudojamas matuoti dvimatės formos plotą, paprastai tokį, kuris yra per sudėtingas rankiniam matavimui. Prietaisas mechanizuoja ploto apskaičiavimo procesą naudodamas formulę, žinomą kaip Greeno teorema. Nors planimetras gali būti naudojamas pačioje mažoje fizinėje srityje, jis dažniau naudojamas mastelio vaizde, pavyzdžiui, žemėlapyje.

Planimetro veikimo raktas yra Greeno teorema, pavadinta britų matematiko George’o Greeno vardu. Kaip šiek tiek supaprastintas paaiškinimas, naudojant teoremą, plotas yra padalintas į tiek stačiakampių, kiek tilps. Likusias sritis sudarys tiesus stačiakampio kraštas ir išlenktas kraštas išilgai srities išorės.

Apskaičiuoti stačiakampių plotus būtų pakankamai paprasta, kad žmogus galėtų apskaičiuoti. Tačiau lenktų sekcijų plotą nustatyti sudėtingiau. Gryno teorema naudoja turimą informaciją šių atkarpų plotui apskaičiuoti. Nors tai yra palyginti paprasta skaičiavimo standartais, Greeno teorema būtų tokia sudėtinga ir atimtų daug laiko, kad ją būtų galima praktiškai nepraktiška žmogui apskaičiuoti plotą.

Planimetras automatizuoja šį procesą. Įprasčiausia forma, poliarinis planimetras, jis primena žmogaus ranką nuo peties iki riešo. “Petys” paprastai yra metalinis cilindras, kuris fiksuojamas, bet gali suktis. „Riešas“ yra kilnojamasis rodyklė, naudojama sekti aplinką. “Alkūnė” yra vyris, kuris gali judėti abiem kryptimis.

Ši sąranka reiškia, kad vyrį veikia ir kryptis, ir atstumas, kuriuo važiuoja žymeklis. Planimetras turės ratuką šalia “alkūnės”, kuris matuoja šiuos duomenis. Šis ratas slys arba suksis, priklausomai nuo krypties, kuria juda žymeklis.

Kai ratas sukasi, pritvirtintas ekranas matuos jo sukimus. Apsisukimų skaičius proporcingas padengtam plotui. Jis nustatytas taip, kad kai tik žymeklis nukeliauja per visą srities perimetrą, skalėje esantis skaičius parodys srities dydį. Ši mechaninė operacija pašalina poreikį skaičiuoti plotą pagal Greeno teoremą.
Teoriškai planimetras gali būti naudojamas matuoti natūralaus dydžio dvimačius plotus. Praktiškai tai mažai paklausa, nes plotai yra pakankamai maži, kad tai būtų praktiška. Tiesą sakant, planimetras paprastai naudojamas ploto brėžinyje. Tai dažnai gali apimti žemės ploto matavimą naudojant planimetrą žemėlapyje. Jį taip pat gali naudoti pastato planų rengėjas.