作者yoxem (Yoxem)
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标题[其他] 关於计算尺的介绍
时间Mon Jan 17 02:14:10 2022
※ [本文转录自 stationery 看板 #1Xv609S7 ]
作者: yoxem (Yoxem) 看板: stationery
标题: [闲聊] 关於计算尺的介绍
时间: Mon Jan 17 02:12:15 2022
原理
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最近因为好奇前电脑时代的运算方式之一,计算尺,所以买了两只计算尺。
(一只富士另一只辉柏)
计算尺的原理是,采用 x * y 可以换成 log(x) + log(y) 的原理,将对数
间距的刻度,印在两只固定,但其中一只可平行滑动的尺上,利用尺的滑动
与刻度的对照,来进行数字的乘除。这是在电脑发明以前的一种计算数字的
方式,当然这有一点像是高阶的查图(表)的对应数值计算方式。
现在我手上有的计算尺,是三根平行的尺并在一起,上下两根固定,中间的
可以左右滑动。尺子被透明的,印有垂直细线,且可左右滑动的塑胶壳固定,
用来辅助比对子尺之间的刻度用。
当然,因为对数的限定,所以越大的数,刻度的误差值会变大。
刻度介绍
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以我目前有的 Faber-Castell 2/83N 爲例(底下是该计算尺的模拟器,中间
的子尺可以拖动):
https://www.sliderules.org/react/faber_castell_2_83n.html
可以看比较基础运算的的 C、D 刻度,刻度的间距并不相同,反映这只尺的间
距不是照等差尺度排列的。
以下数字均爲十进位
假设要计算 32 * 19 这个数字,首先将被乘数 a 和乘数 b 换成
a' * b' * 10^(a的位数-1 + b 的位数 - 1),其中 a' 和 b' 介於 [1,10)
之间。
虽然这个公式比较复杂,但是重点就是,要把被乘数 a 和乘数 b 的小数点移
位成介於 1 到 10 的数,且要记得两数的小数点移多少位,到时计算要补回
来。
这里要换成 3.2 * 1.9 * 10 ^ 2
(以下建议大家开计算尺的模拟器,以确知如何运作)
所以我们要得知 3.2 * 1.9 的结果。
然後把C尺左右平移,1刻度移到D尺的3.2的位置,这时候读C尺1.9的位置,对
应到D尺的什麽刻度呢?
我们可以看到大致对应到刻度 6.05~6.10 中间,和计算结果 608(记得将小数
点往右移回2位)很接近。
如果是除法的话。比如说 72 / 6 ,那我们可以先换成 7.2 / 6 * 10。
将 C 尺的 7.2 刻度和 D 尺的 6 刻度重合,然後回头看 D 尺的 1 对应到 C
尺的什麽刻度呢?
对应的结果是 1.2,再乘以 10,就得到答案 12 了。
进阶用法的还可以算三角函数、平方根,圆周率的乘除等等。
但感觉比较高深,这里就不细说了。
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※ 转录者: yoxem (211.79.124.209 台湾), 01/17/2022 02:14:10
1F:推 Vulpix : 以前虽然知道计算尺能算三角函数,但小时候不懂三角 01/17 03:14
2F:→ Vulpix : 。现在,看一下wiki,似乎要完全用计算尺算和差角会 01/17 03:16
3F:→ Vulpix : 挺麻烦的,先算两个反三角,然後再算加减法,最後才 01/17 03:23
4F:→ Vulpix : 算三角。咦,好像不用反三角。但是因为这些计算尺不 01/17 03:27
5F:→ Vulpix : 刻等距刻度,所以加减法会反而比较复杂。 01/17 03:28