Liukusääntö

Liukusääntö, laite, joka koostuu asteikollisista asteikoista, jotka kykenevät suhteelliseen liikutteluun ja joiden avulla yksinkertaiset laskutoimitukset voidaan suorittaa mekaanisesti. Tyypilliset liukusäätimet sisältävät asteikot kertomista, jakamista ja neliöjuurten irrottamista varten, ja joissakin on myös asteikot trigonometristen funktioiden ja logaritmien laskemista varten. Laskutikku pysyi keskeisenä välineenä luonnontieteissä ja tekniikassa, ja sitä käytettiin laajalti liike-elämässä ja teollisuudessa, kunnes kannettava elektroninen laskin syrjäytti sen 1900-luvun lopulla.

liukusääntö

”Log-log”’-liukusääntö, etupuoli (ylhäällä) ja kääntöpuoli (alhaalla).

Keuffel & Esser Co.

Logaritmisella liukusäätimellä on pienikokoinen laite, jonka avulla voidaan suorittaa nopeasti laskutoimituksia, joiden tarkkuus on rajoitettu. Skotlantilaisen matemaatikon John Napierin vuonna 1614 tekemä logaritmien keksiminen sekä logaritmitaulukoiden laskeminen ja julkaiseminen mahdollistivat kerto- ja jakolaskujen suorittamisen yksinkertaisemmilla yhteen- ja vähennyslaskuilla. Napierin varhainen käsitys matemaattisten laskutoimitusten yksinkertaistamisen tärkeydestä johti hänen logaritmien keksimiseen, ja tämä keksintö mahdollisti liukusäännön.

Englantilainen matemaatikko ja keksijä Edmund Gunter (1581-1626) suunnitteli varhaisimman tunnetun logaritmisäännön, joka tunnettiin nimellä Gunterin asteikko tai gunter, ja joka auttoi merimiehiä merimieslaskelmissa. Vuonna 1632 toinen englantilainen matemaatikko William Oughtred suunnitteli ensimmäisen säädettävän logaritmisäännön, joka oli kuvassa esitetyllä tavalla pyöreä. Oughtred suunnitteli myös ensimmäisen lineaarisen liukusäännön, vaikka tutun sisäisen liukusäännön keksi englantilainen instrumenttivalmistaja Robert Bissaker vuonna 1654. Liukusäätimen hyödyllisyys nopeassa laskennassa tunnustettiin erityisesti Englannissa 1700-luvulla, ja mittalaitetta valmistettiin huomattavia määriä pienin muutoksin.

Parannukset tarkkuuden lisäämisen suuntaan aloittivat Matthew Boulton ja James Watt noin vuodesta 1779 alkaen höyrykoneiden suunnitteluun liittyvien laskelmien yhteydessä heidän tehtaillaan Birminghamissa Englannissa. Vuonna 1814 englantilainen lääkäri Peter Roget (Roget’s Thesaurus) keksi ”log-log”-liukusääntönsä lukujen potenssien ja juurien laskemista varten. Sen sijaan, että kiinteä asteikko jaettaisiin logaritmisesti, se jaetaan pituuksiin, jotka ovat verrannollisia asteikkoon merkittyjen lukujen logaritmin logaritmiin; liukuva asteikko jaetaan logaritmisesti.

Tilaa Britannica Premium -tilaus ja pääset käsiksi eksklusiiviseen sisältöön. Tilaa nyt

Amédée Mannheim, Ranskan tykistön upseeri, keksi vuonna 1859, mitä voidaan pitää ensimmäisenä nykyaikaisista liukusäännöistä. Tässä säännössä oli asteikot vain yhdellä sivulla. Mannheimin sääntöä, joka toi yleiseen käyttöön myös kursorin eli mittarin, käytettiin paljon Ranskassa, ja noin vuoden 1880 jälkeen sitä tuotiin runsaasti myös muihin maihin.

Myöhemmin tehdyistä parannuksista tärkeimpänä pidettiin trigonometristen ja log-log-asteikkojen järjestämistä siten, että ne toimivat yhdessä säilyttäen johdonmukaisen suhteen perusasteikkoihin. Tämä järjestely lisäsi nopeutta ja joustavuutta monien ongelmien – niin yksinkertaisten kuin monimutkaistenkin – ratkaisemiseen, koska se tuotti ratkaisut jatkuvalla toiminnalla sen sijaan, että käyttäjän olisi pitänyt yhdistellä välilukemia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.