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简便的计算机:“计算尺”

《科学世界》  发表于 2018年06月05日

什么事计算尺

计算尺是利用对数的模拟式计算机。通常它的结构是在2条固定的直尺之间夹1条滑尺。滑尺可以左右滑动。只要移动滑尺读取刻度,调整位置(以符合数的位数)就能得到乘法、平方、3次方等等的计算结果(只不过是近似计算)。

计算尺上画满了刻度,形状有点像直尺,只是刻度的间隔不是等距离的。这是因为这些刻度是按照对数的规则刻制的只要移动计算尺的滑尺就能得到乘法、除法的计算结果。这样魔术般的计算利用的是对数的性质。

在还没有大量使用计算机、计算器的时代(1960年左右),计算尺是科技人员的必备工具。即使是在迈进探索宇宙的时代,人类也还在受惠于计算尺。计算尺也被带上了阿波罗11号飞船。


20131116计算尺.jpg

支撑起世界的计算尺

 

这个利用对数的模拟式计算机,居然能够像变魔术一样给出计算的结果,是不可思议的简易工具。实际上,计算尺在几十年前就是实用的计算机。纽约的帝国大厦、巴黎的埃菲尔铁塔等都是使用计算尺设计出来的。

 

只要移动直尺就能求得答案

为了简化说明,我们举一个2×3的例子。计算2×3只需要定尺“D”和滑尺”C”就可以了。首先在定尺“D”上找到“2”,移动滑尺“C”,将左端的“1”对准定尺“D”上找到的“2”。然后,在滑尺“C”上找到“3”,读出它对准的下方的定尺“D”上的值。这个值是“6,就是计算的结果。

这样算乘法是不是很快?尤其是当计算的数位数多的时候,不用说,使用计算尺比心算快多了。并且还可以使用此例中没有用到的其他的尺,随心所欲地求得诸如平方根等等更加复杂的结果。不管什么情况,基本上都只要移动滑尺就能得到计算结果(只不过是近似值)

 

(本文发表于《科学世界》2013年第11期)


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