Для чего можно использовать линейку в информатике
Для чего можно использовать линейку в информатике
На уроках информатики, изучая тему «История вычислительной техники», упоминается устройство логарифмическая линейка. Что это такое? Как она выглядит? Как ей пользоваться? Рассмотрим историю создания данного устройства и принцип работы.
Логарифмическая линейка — это счетный прибор, применявшийся до появления калькуляторов и персональных компьютеров. Это было достаточно универсальное устройство, на котором можно было умножать, делить, возводить в квадрат и куб, вычислять квадратные и кубические корни, синусы, тангенсы и другие значения. Выполнялись эти математические операции с достаточно большой точностью — до 3–4 знаков после запятой.
История логарифмической линейки
В 1622 году Уильям Отред (William Oughtred 5 марта 1575—30 июня 1660) создает, пожалуй, один из самых успешных аналоговых вычислительных механизмов — логарифмическую линейку. Отред является одним из создателей современной математической символики — автор нескольких стандартных в современной математике обозначений и знаков операций:
«Все его мысли были сосредоточены на математике, и он все время размышлял или чертил линии и фигуры на земле… Его дом был полон юных джентльменов, которые приезжали отовсюду, чтобы поучиться у него».
Неизвестный современник Отреда
Отред внёс решающий вклад в изобретение удобной для пользования логарифмической линейки тем, что предложил использовать две одинаковые шкалы, скользящие одна вдоль другой. Саму идею логарифмической шкалы ранее опубликовал валлиец Эдмунд Гюнтер, но для выполнения вычислений эту шкалу нужно было тщательно измерять двумя циркулями.
Гюнтер ввел также общепринятое теперь обозначение log и термины косинус и котангенс. В 1620 году вышла книга Гюнтера, где дано описание его логарифмической шкалы, а также помещены таблицы логарифмов, синусов и котангенсов. Что же касается самого логарифма, то его изобрел, как известно, шотландец Джон Непер. Видя недоумение Форстера, высоко ценившего данное изобретение, Отред показал своему ученику два изготовленных им вычислительных инструмента — две логарифмические линейки.
Логарифмическая шкала Гюнтера являлась прародителем логарифмической линейки и подвергалась многократным доработкам. Так в 1624 году Эдмунд Уингейт издал книгу, в которой описал модификацию шкалы Гюнтера, позволяющую легко возводить числа в квадрат и в куб, а также извлекать квадратные и кубические корни.
Дальнейшие усовершенствования привели к созданию логарифмической линейки, однако, авторство этого изобретения оспаривают два ученых Уильям Отред и Ричард Деламейн.
Первая линейка Отреда имела две логарифмические шкалы, одна из которых могла смещаться относительно другой, неподвижной. Второй инструмент представлял собой кольцо, внутри которого вращался на оси круг. На круге (снаружи) и внутри кольца были изображены “свернутые в окружность” логарифмические шкалы. Обе линейки позволяли обходиться без циркулей.
Логарифическая линейка Отреда
В 1632 году в Лондоне вышла книга Отреда и Форстера “Круги пропорций” с описанием круговой логарифмической линейки (уже иной конструкции), а описание прямоугольной логарифмической линейки Отреда дано в книге Форстера “Дополнение к использованию инструмента, называемого “Кругами пропорций”, вышедшей в следующем году.
Линейка Ричарда Деламейна (который был в свое время ассистентом Отреда), описанная им в брошюре “Граммелогия, или Математическое кольцо”, появившейся в 1630 году, тоже представляла собой кольцо, внутри которого вращался круг. Потом эта брошюра с изменениями и дополнениями издавалась еще несколько раз. Деламейн описал несколько вариантов таких линеек (содержащих до 13 шкал). В специальном углублении Деламейн поместил плоский указатель, способный двигаться вдоль радиуса, что облегчало использование линейки. Предлагались и другие конструкции. Деламейн не только представил описания линеек, но и дал методику градуировки, предложил способы проверки точности и привел примеры использования своих устройств.
А в 1654 году англичанин Роберт Биссакер предложил конструкцию прямоугольной логарифмической линейки, общий вид которой сохранился до нашего времени…
В 1850 году девятнадцатилетний французский офицер Амедей Маннхейм создал прямоугольную логарифмическую линейку, ставшую прообразом современных линеек и обеспечивающую точность до трех десятичных знаков. Этот инструмент он описал в книге «Модифицированная вычислительная линейка», изданной в 1851 году. В течение 20-30 лет эта модель выпускалась только во Франции, а затем ее стали изготавливать в Англии, Германии и США. Вскоре линейка Маннхейма завоевала популярность во всем мире.
Логарифмическая линейка долгие годы оставалась самым массовым и доступным прибором индивидуального вычисления, несмотря на бурное развитие вычислительных машин. Естественно, она обладала небольшой точностью и скоростью решения по сравнению с вычислительными машинами, однако, на практике большинство исходных данных были не точные, а приближенные величины, определенные с той или иной степенью точности. А, как известно, результаты вычислений с приближенными числами будут всегда приближенные. Этот факт и высокая стоимость вычислительной техники позволили Логарифмической линейке просуществовать практически до конца 20 столетия.
§ 5. Получение информации
Понять, для чего и как получают (собирают) информацию, какие инструменты используются для получения информации.
Научиться получать информацию с помощью измерительных приборов и устройств.
Понять
Для того чтобы выжить в условиях дикой природы, люди издавна наблюдали за ней: собирали информацию о погоде, растениях, поведении животных, свойствах предметов.
Наблюдая, люди заметили, что зимой в России «природа спит». Выпадает снег. Вся природа «отдыхает». Некоторые животные (например, медведи) засыпают на всю зиму.
Рис. Так выглядит дуб зимой.
Весной всё просыпается, расцветает. Летом созревают овощи, ягоды и фрукты. Осенью всё дозревает, увядает, листья желтеют и осыпаются. Всё засыпает.
Наблюдая за этими изменениями в природе из года в год, люди поняли, что существуют времена года, которым они дали названия: зима, весна, лето и осень. Информацию о временах года люди используют для того, чтобы управлять своей жизнью.
Так, летом готовятся к зиме: выращивают и заготавливают зерно, картофель, овощи, фрукты. Заготавливают корма для животных, дрова, строят тёплые дома, шьют зимнюю одежду.
Зимой готовятся к весенним полевым работам — закупают технику для работы в поле, учатся управлять ею, ремонтируют её, шьют летнюю одежду.
Наблюдать — значит получать информацию.
Предмет или явление, за которым мы наблюдаем, будем называть объектом наблюдения.
Наблюдать — это не только смотреть, слушать, нюхать, трогать, пробовать на вкус. Наблюдать можно невооруженным глазом или с помощью различных приспособлений и устройств.
Наблюдение — это способ получения информации с помощью органов чувств непосредственно или с использованием различных устройств.ч
Устройства для наблюдения нужны, если, например, объект наблюдения очень далеко. Военные используют бинокль.
За далёкими звездами люди наблюдают с помощью телескопа.
Назначение бинокля и телескопа: служат для «приближения» и «увеличения» далёких объектов, например звёзд.
Специальные устройства для наблюдения также нужны, если объект наблюдения очень маленький: например, это буквы, написанные мелким шрифтом, клетки организма, микробы, вирусы, молекулы. Такими устройствами являются лупа и микроскоп. Их назначение: служат для наблюдения за очень маленькими объектами.
Существует электронный микроскоп. Это устройство увеличивает сильнее. К нему можно подключить компьютер и наблюдать на экране монитора за самыми маленькими предметами и явлениями.
Так выглядят современные электронные микроскопы.
Информацию об объектах наблюдения можно получать путём их измерения с помощью различных устройств. Например, для измерения температуры служит термометр. С помощью термометра измеряют температуру воздуха в помещении или на улице, температуру воды в реке или в ванне, температуру тела человека.
Так выглядят обычные термометры разной конструкции.
Так выглядят некоторые электронные термометры, на которых мы видим показания в виде числа.
Измерение — это способ получения информации с помощью различных устройств.
Существуют и другие инструменты для измерения. Это, например, обычная линейка. Линейкой можно измерить длину, ширину и высоту предмета, глубину сосуда и многое другое. Транспортиром измеряют величину угла.
Информацию можно получить, используя разные источники и разные способы: прочитать учебник, просмотреть телепередачу, пообщаться с другими людьми, найти в Интернете.
Получение информации — это действие с информацией.
Выполни
Способ получения информации
Отметь знаком 
Наблюдение за поведением, повадками, привычками, измерение и так далее
Поиск нужной статьи
Поиск нужного документа
Получение ответов на вопросы
Учебник по биологии
Чтение нужного параграфа
Главное
Знать
Уметь
Выполни задания в рабочей тетради № 1.
Выполни на компьютере задания к параграфу из раздела УМЕТЬ компакт-диска.
В книге «Расширь свой кругозор» прочитай на досуге текст «Устройства для получения информации».
Линейка. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
Линейка – это простейший измерительный инструмент, применяемый также для черчения, который представляет собой тонкую длинную пластину с нанесенной шкалой с отметками в миллиметрах, сантиметрах и метрах. Поскольку стороны инструмента полностью ровные, он применяется в черчении для рисования ровных линий. Линейки обычно делают из металла, пластика или древесины.
Разновидности линеек
Данный инструмент может быть в различном исполнении. Его форма подгоняется под определенные цели. Существует несколько конструкций линеек:
Обычная
Представляет собой простейшую конструкцию. Такой инструмент продается в канцтоварах. Именно его используют школьники на уроках геометрии и черчения. Данный инструмент представляет собой тонкую полоску из металла, дерева или пластика. На одной стороне нанесена шкала в миллиметрах и сантиметрах, что позволяет измерять длину на коротких расстояниях. Зачастую противоположная прямой стороне часть выполнена в виде волны, для черчения волнистых линий. Длина обычных канцелярских линеек бывает 10, 15, 20, 25 и 30 см. Также специально для черчения иногда делают более длинные инструменты, подогнанные под параметры ватмана.
Поверочная
В машиностроении, а также на производстве станков и прочего оборудования, применяются проверочные линейки. Нередко они не имеют шкалы длины, поскольку их основная цель заключается в проверке ровности заготовок. Такой инструмент вплотную прикладывается к поверхности, и проводится визуальная оценка наличия на ней изгибов. Данные приборы делают исключительно из металла или прочного пластика, поскольку древесина при контакте с водой может выгибаться, поэтому рассчитывать на стопроцентное сохранение геометрии инструмента нельзя. Кроме этого, проверочные линейки являются более толстыми, поэтому не изгибаются так сильно, как обычные канцелярские.
Логарифмическая
Представляет собой довольно необычную линейку, на поверхности которой нанесено множество отметок. Данный прибор может применяться не только для осуществления рисования ровных линий, но и для вычисления корня любого числа. Это линейка старой конструкции, которая уже практически не применяется благодаря появлению калькуляторов.
Такие линейки использовались до середины восьмидесятых годов прошлого века, после чего были вытеснены калькуляторами. Логарифмические линейки бывают вытянутыми в длину, а также выполненными в форме круга. Сейчас их практически не выпускают. На некоторых моделях швейцарских часов форма циферблата сделана в виде круглой логарифмической линейки. Нанесенная на часы разметка дает широкие возможности вычислений, кроме определения значения тригонометрических функций.
Линейка Дробышева
Это инструмент, который предназначен для построения координатной сетки. Она выполнена в виде стальной полосы с нанесенными прорезями, расстояние между которыми составляет 10 см. Они применяются для засечек карандашом. Используя данное устройство можно нанести сетку на ватман значительно быстрее, чем прикладывая обычную линейку. Эта конструкция была изобретена в 1925 году Федором Васильевичем Дробышевым, в честь которого и получила свое название. Сейчас этот прибор, так же как и логарифмическая линейка, ушел в прошлое и теперь интересует только коллекционеров, собирающих старинные вещи.
Лекало
Это фигурная линейка, которая в большинстве случаев не имеет шкалы с разметкой. Инструмент представляет собой плоскую изогнутую волнами пластину. Она применяется в качестве шаблона для строения различных геометрических фигур, таких как парабола, эллипс, гипербола, а также спирали. С развитием компьютерной графики этот инструмент перестал использоваться инженерами, и сейчас применяется только дизайнерами одежды и швеями для создания выкроек ткани перед их сшиванием.
Транспортир
Это особая конструкция линейки, которая применяется для измерения углов в градусах. Прибор может иметь различную форму. Обычно он бывает круглым, полукруглым или треугольным. С помощью этого инструмента можно не только мерить углы, но и провести их постройку. На ровной части транспортира нанесена шкала как на обычной линейке, а также сделана разметка по кругу в градусах. Полукруглые модели имеют шкалу от 0 до 180, а полностью круглые от 0 до 360 градусов. По предположению инструмент был изобретен в древнем Вавилоне. Он является незаменимым в геометрии, а также применялся в корабельном деле для правильной прокладки маршрута судов. Транспортир по-прежнему остается актуальным, его можно встретить в любом канцелярском магазине. Ими пользуются школьники на уроках геометрии, а также архитекторы и инженеры.
Угловая
Угловая линейка, или угольник – это инструмент выполнен в виде прямоугольного треугольника. Он бывает двух видов. Первый сделан в форме равнобедренного треугольника, один угол которого равен 90, а два остальных по 45 градусов. Также бывают инструменты с углами 90, 30 и 60 градусов. Угольники применяются для построения углов при черчении, но только тех, в форме которых он сделан. Обычно такой инструмент используется для черчения с высокой точностью. С его помощью можно нанести перпендикулярные и параллельные прямые.
Угольник нашел свое применение не только в черчении, но и столярном деле. Столяры и плотники используют его для сборки мебели и прочих конструкций из дерева, когда требуется соблюсти угол 90 градусов между соединяемыми деталями. Столярный угольник является значительно больше, чем применяемый в черчении. Кроме этого, его конструкция значительно крепче, поскольку зачастую при сборке мебели линейка берет на себя функцию поддержки заготовок, поэтому хлипкая пластинка может деформироваться, что приведет к сбою правильного угла.
Стоит отметить, что в плотницком деле применяется также и строительный уголок, который состоит из двух полос соединенных между собой под прямым углом. Данная конструкция уступает угольнику, поскольку при длительном использовании на соединении пластин может появляться люфт, что изменяет форму на несколько градусов.
Офицерская
Эта линейка является многофункциональным инструментом для проведения различных измерений и черчения. Она изготовляется из прозрачного пластика, который может иметь различные габариты. Чаще всего такие линейки представляют собой пластину размером 20 на 10 см. На двух сторонах, которые формируют прямой угол, нанесена разметка в миллиметрах и сантиметрах. Остальная часть выполнена в виде трафарета, обрисовывая контуры которого можно рисовать различные фигуры, а также цифры крупных печатных шрифтов. Такой инструмент применяется для определения координат, а также вычислений на топографических картах. Данная конструкция разработана специально для военных офицеров. Ее размеры подогнаны для удобного размещения в планшете с документами и канцелярскими приспособлениями. Большинство офицерских линеек, которые встречаются сейчас в продаже, также имеют и масштабную шкалу.
Лучший материал для линеек
Линейки обычно делают из металла, дерева или пластика. Свойства этих материалов различные, поэтому инструменты, изготовленные из них, имеют отличающиеся свойства. Самыми лучшими считаются металлические линейки, поскольку они переносят деформацию, а также не разрушаются при ударах. Такие инструменты полностью соответствует нормам ГОСТ, и могут применяться для выполнения точного черчения.
Деревянные линейки быстро загрязняются, поэтому нанесенная на них шкала может плохо просматриваться. При ударах они сминаются, а также могут расколоться. Кроме этого, при контакте с влагой древесина размокает и начинает выгибаться. Главное преимущество таких линеек в приятной поверхности, но срок службы этого инструмента является минимальным. В том случае если положить деревянную линейку неровно и придавить сверху каким-нибудь грузом, то при длительном нахождении в таком положении она загнется и сохранит неправильную форму.
Пластиковые линейки являются самыми дешевыми. Они легкие, совершенно не боятся влаги, в отличие от деревянных и металлических, сделанных не из нержавеющей стали. Единственный их недостаток заключается в низкой ударопрочности. Такую линейку можно сломать, а при ударе ребром от нее отламываются мелкие осколки пластика, поэтому дальнейшее использование инструмента для черчения ровных линий становится невозможным.
Управляющие (масштабные) линейки
Лабораторная работа 1
Тема: Базовые приемы работы
Цель: научиться:
— создавать новые документы в текущем окне и редактировать их;
— выполнять проверку правописания;
— выполнять операции над текстовыми строками;
— работать с непечатаемыми символами;
— форматировать символы и абзацы;
— устанавливать междустрочные и межсимвольные интервалы;
— выполнять поиск и замену символов в тексте;
Теоретические сведения
Возможности Word
Одним из наиболее совершенных и распространенных текстовых
редакторов в настоящее время является Microsoft Word (далее – Word).
Кроме ввода, редактирования и печати текста Word позволяет
выполнять следующие операции:
— форматирование (настройка шрифтов и абзацев) документов;
— управление выравниванием текста;
— работа с таблицами;
— создание и редактирование колонтитулов, сносок, закладок и других ссылок, в том числе оглавлений;
— автокоррекция текста, создание и вставка автотекста;
— создание собственных стилей форматирования текста;
— создание и редактирование списков;
— автоверстка, разбивка на страницы, оформление текста в колонки;
— вставка объектов в документы и управление режимами обтекания данных объектов;
— создание электронных документов (это относится к тем документам Word, которые взаимодействуют с Интернетом).
Режим WYSIWYG (What You SeeIs What You Get – что вы видите, то вы получаете) означает, что вид документа на экране будет соответствовать его виду на бумаге.
Основными этапами подготовки текстовых документов являются:
— создание нового или открытие существующего документа;
— ведение архива документов.
Интерфейс Word
Для запуска редактора Word достаточно выполнить команду Пуск/Программы/Microsoft Office/Microsoft Word или использовать ярлыкна Рабочем столе, в Главном меню, в Панели быстрого запуска и т.д.
После запуска на экране монитора появляется окно редактора Word.Окно Word содержит следующий набор элементов: рамку, заголовок, панель быстрого доступа, строку вкладок ленты, ленту, полосы прокрутки, строку состояния.
Окно Word содержит подокна (подчиненные, вторичные) – окна документов. Каждое подокно имеет свой заголовок, полосы прокрутки, управляющие (масштабные) линейки, строку состояния.
Заголовок
Заголовок отображает пиктограмму Word, название редактируемого документа, имя редактора и кнопки управления размером окна.
Панель быстрого доступа
Обычно располагается прямо на строке заголовка над лентой (но можно расположить и под лентой) и включает в себя наиболее часто используемые команды, применяемые для создания, открытия, сохранения, печати документа, отмены произведенных изменений. Ее можно дополнять необходимыми командами или скрывать лишние команды, используя контекстное меню.
Строка вкладок ленты
Содержит заголовки вкладок ленты, к которым относятся: Файл (Кнопка Office), Главная, Вставка, Разметка страницы, Ссылки, Рассылки, Рецензирование, Вид. Переключение по вкладкам позволяет получать доступ к соответствующим командам ленты. Сама лента расположена ниже.
Лента
Содержит команды, позволяющие реализовать возможности Word. Однако не все вкладки ленты изначально видны. После вставки, к примеру, таблицы или графического объекта автоматически появляются новые вкладки, содержащие команды, необходимые при работе с таблицами или графикой. Команды на ленте представлены в виде кнопок с графическими значками или значками с подписями. Подсказка по функции, выполняемой кнопкой, появляется автоматически при наведении курсора мыши на данную кнопку. Каждая из вкладок ленты разбита на группы, чтобы было удобнее ориентироваться в многообразии различных команд. При этом на ленту вынесены не все команды, а лишь наиболее популярные. Если необходимо добавить на ленту новые команды, то можно использовать команду Настройка ленты в ее контекстном меню. Команды добавляются только в новые (пользовательские) группы.
Управляющие (масштабные) линейки
Линейки используются для установки отступов в абзацах. Они содержат маркеры отступов, отражающие установки того абзаца, в котором находится курсор ввода. Отступы устанавливаются маркерами с помощью перетягивания мышью.
Назначение каждого из четырех типов маркеров можно узнать, зависнув курсором мыши на любом из них:
— отступ первой строкисдвигает начало первой строки абзаца вправо;
— выступ размещает последующие строки абзаца правее начала первой строки;
— отступ слева выделяет абзац в тексте, отодвигая начало всех строк от левого поля страницы;
— отступ справа отодвигает текст от правого поля страницы; обычно применяется вместе с отступом слева для создания двойного отступа.
Для того чтобы отобразить или скрыть линейки, надо выполнить команду Вид/Линейка.
Полосы прокрутки
Местоположение полос прокрутки на экране соответствует их названиям: вертикальная и горизонтальная.
Вертикальная полоса позволяет пролистывать документ, который не помещается на экране полностью, редактировать две разные части одного документа или разные документы одновременно.
Горизонтальнаяполоса, кроме смещения документа вправо и влево, обеспечивает возможность быстрого перехода в различные режимы просмотра документов.