एयरी पॉइंट्स

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एयरी पॉइंट्स (हवादार बिंदु) (जॉर्ज बिडेल एरी के पश्चात्[1] का उपयोग त्रुटिहीन माप (मैट्रोलोजी) के लिए किया जाता है जिससे कि क्षैतिज रूप से समर्थित बीम (संरचना) के झुकाव या गिरावट को कम करने के लिए लंबाई मानक का समर्थन किया जा सकता है।

समर्थन बिंदुओं का विकल्प

समान बीम जहां समर्थित है। उसके आधार पर विक्षेपित होती है। (ऊर्ध्वाधर शिथिलता बहुत ही अतिरंजित है।)

आयामी बीम के लिए किनेमेटिक समर्थन के लिए बिल्कुल दो समर्थन बिंदुओं की आवश्यकता होती है। तीन या अधिक समर्थन बिंदु लोड को समान रूप से साझा नहीं करते है (जब तक कि वह गैर-दृढ़ व्हीफल ट्री या समान में टिका न हों।) गुरुत्वाकर्षण विक्षेपण के विभिन्न रूपों को कम करने के लिए उन बिंदुओं की स्थिति को चुना जा सकता है।

सिरों पर समर्थित बीम मध्य में धंस जाता है। जिसके परिणामस्वरूप सिरे साथ समीप आ जाता है और ऊपर की ओर झुक जाता है। अतः केवल मध्य में समर्थित बीम सिरों पर झुकता है किन्तु समान आकार को विपरीत कर देता है।

हवादार बिंदु

अपने हवादार बिंदुओं पर समर्थित बीम (संरचना) के समानांतर सिरे होते हैं।
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अपने हवादार बिंदुओं पर समर्थित बीम का लंबवत और कोणीय विक्षेपण।

हवादार बिंदुओं पर समान बीम का समर्थन करने से सिरों का शून्य कोणीय विक्षेपण होता है।[2][3] हवादार बिंदुओं को सममित रूप से लंबाई मानक के केंद्र के चारों ओर व्यवस्थित किया जाता है और बराबर दूरी से प्रथक किया जाता है।

रॉड की लंबाई से।

"अंतिम मानक", अर्थात् वह मानक जिनकी लंबाई को उनके फ्लैट सिरों के मध्य की दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है जैसे कि लंबे पैमाना ब्लॉक या मीटर डेस अभिलेखागार, हवादार बिंदुओं पर समर्थित होना चाहिए। जिससे कि उनकी लंबाई अच्छी प्रकार से परिभाषित होती है। यदि छोर समानांतर नहीं हैं। तब माप की अनिश्चितता बढ़ जाती है। जिससे कि लंबाई इस बात पर निर्भर करती है कि अंत के किस भाग को मापा जाता है।[4]: 218 इस कारण से, हवादार बिंदुओं को सामान्यतः अंकित चिह्नों या रेखाओं द्वारा पहचाना जाता है। उदाहरण के लिए, 1000 मिमी लंबाई गेज में 577.4 मिमी का हवादार बिंदु पृथक्करण होता है। प्रत्येक सिरे से 211.3 मिमी मापने पर रेखा या रेखाओं का जोड़ा चिह्नित किया जाता है। इन बिंदुओं पर कलात्मकता का समर्थन सुनिश्चित करता है कि कैलिब्रेट लंबाई संरक्षित है।

ऐरी का सन्न 1845 का पेपर[1] n समान दूरी पर समर्थन बिंदु के लिए समीकरण को व्युत्पन्न करता है। इस स्थिति में, प्रत्येक समर्थन के मध्य की दूरी अंश है।

रॉड की लंबाई छड़ के सूत्र को भी प्राप्त करता है जो संदर्भ चिह्नों से परे फैली हुई है।

बेसेल बिंदु

File:Beam supported at Bessel points.png
अपने बेसेल बिंदुओं पर समर्थित बीम की अधिकतम लंबाई होती है।
File:US National Length Meter.JPG
प्रारूप मीटर बार का सिरा, रेखा मानक का उदाहरण होता है। केंद्रीय रिब के पॉलिश किए गए खंड पर चिह्नित महीन रेखा छोर को चिह्नित करती है।

"रेखा मानकों" को उनकी सतहों पर चिह्नित रेखाओं के मध्य मापा जाता है। वह अंत मानकों की तुलना में उपयोग करने के लिए बहुत कम सुविधाजनक हैं।[5][6] किन्तु जब निशान बीम के तटस्थ तल पर रखे जाते हैं, तो अधिक त्रुटिहीनता की अनुमति देते है।

रेखा मानक का समर्थन करने के लिए कोणीय के अतिरिक्त रैखिक सिरों की गति को कम करना चाहता है। 'बेसेल बिंदु' (फ्रेडरिक बेसेल के पश्चात्) वह बिंदु हैं जिन पर बीम की लंबाई अधिकतम होती है। जिससे कि यह अधिकतम है। इससे भी छोटी राशि छोटी स्थिति त्रुटि का प्रभाव त्रुटि के वर्ग के समानुपाती होता है।

बेसेल बिंदु रॉड की लंबाई से 0.5594 दूरी पर स्थित हैं जो हवादार बिंदु की तुलना में थोड़ा समीप स्थित हैं।[2][3]

जिससे कि रेखा मानक हमेशा उन पर चिह्नित रेखाओ से आगे बढ़ते हैं। इष्टतम समर्थन बिंदु समग्र लंबाई और मापी जाने वाली लंबाई दोनों पर निर्भर करते हैं। चूँकि उत्तरार्द्ध अधिकतम मात्रा है। जिसके लिए अधिक जटिल गणना की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, मीटर की 1927-1960 की परिभाषा ने निर्दिष्ट किया कि अंतर्राष्ट्रीय प्रारूप मीटर बार को मापा जाना था। जिससे की कम से कम सेंटीमीटर व्यास के दो सिलेंडरों पर समर्थित सममित रूप से प्रत्येक से 571 मिमी की दूरी पर समान क्षैतिज तल में रखा गया था।[7] वह 1020 मिमी लंबे बीम के बेसेल बिंदु होते है।

रुचि के अन्य समर्थन बिंदु

समर्थन बिंदुओं के अन्य समूह, बेसेल बिंदुओं से भी समीप होते है। जो कुछ अनुप्रयोगों में वांछित हो सकते हैं।[3][8]

  • न्यूनतम शिथिलता के लिए बिंदु, लंबाई का 0.5536 गुना होता है। न्यूनतम शिथिलता तब होती है जब छड़ का केंद्र अंत बिंदुओं के समान ही शिथिल होता है। जो छोरों की न्यूनतम क्षैतिज गति के समान नहीं है।
  • मुक्त कंपन का नोड (भौतिकी), लंबाई का 0.5516 गुना होता है।
  • शून्य केंद्रीय शिथिलता के लिए बिंदु (कोई भी समीप और बीम समर्थन बिंदुओं के मध्य उगता है) लंबाई का 0.5228 गुना होता है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 Airy, G. B. (10 January 1845). "समदूरस्थ बिंदुओं पर कई समान दबावों द्वारा समर्थित एक समान बार के लचीलेपन पर, और इन दबावों के अनुप्रयोगों के लिए उचित स्थिति पर, छोटे लचीलेपन द्वारा बार की लंबाई के किसी भी समझदार परिवर्तन को रोकने के लिए". MNRAS (pdf). 6 (12): 143–146. Bibcode:1845MNRAS...6..143A. doi:10.1093/mnras/6.12.143.
  2. 2.0 2.1 सटीक माप उपकरणों के लिए त्वरित गाइड (PDF) (Technical report). Mitutoyo. October 2012. p. 19. No. E11003 (2).
  3. 3.0 3.1 3.2 Verdirame, Justin (10 February 2016). "हवादार बिंदु, बेसेल बिंदु, न्यूनतम गुरुत्व शिथिलता, और समान बीम के कंपन नोडल बिंदु". Retrieved 2016-08-29.
  4. Sawyer, Daniel; Parry, Brian; Phillips, Steven; Blackburn, Chris; Muralikrishnan, Bala (2012). "लंबाई कलाकृतियों में ज्यामिति-निर्भर त्रुटियों के लिए एक मॉडल" (PDF). Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology. 117: 216–230. doi:10.6028/jres.117.013. PMC 4553879.
  5. Fischer, Louis A. (November 1904). "संयुक्त राज्य अमेरिका के प्रोटोटाइप मीटर की पुन: तुलना" (PDF). Bulletin of the Bureau of Standards. 1 (1): 5–19. doi:10.6028/bulletin.002.
  6. Judson, Lewis V. (20 May 1960). राष्ट्रीय मानक ब्यूरो में लंबाई और मापन टेप के रेखा मानकों का अंशांकन (PDF) (Technical report). National Bureau of Standards. NBS Monograph 15.
  7. International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th ed.), p. 143, ISBN 92-822-2213-6, archived (PDF) from the original on 2021-06-04, retrieved 2021-12-16
  8. Nijsse, Gert-Jan (12 June 2001). रैखिक गति प्रणाली। बेहतर सीधा प्रदर्शन के लिए एक मॉड्यूलर दृष्टिकोण (Ph.D. thesis). p. 39. ISBN 90-407-2187-4.