计算尺是怎么用的?
的有关信息介绍如下:
在电子计算器出现之前,存在一个上古神器,叫『对数计算尺(slide rule)』。
通过对数计算尺,可以把『乘除简化为加减,开方简化为除法』
当我们计算两数相乘时,实际上我们可以借助『指数对数化』这一手段将起转化为两数相加。
具体来说,如果我们想要计算 ,实际上相当于去计算 ,所以,如果我们存在一个把『线性刻度』都映射到『对数刻度』的对数表,那么我们就可以用对数刻度的加减来代替线性刻度的乘除。
为了更方便地使用『对数表』,1630年——在苏格兰数学家John Napier引入了『对数』的概念的16年后——英国的牧师数学家William Oughtred发明了『对数计算尺』,极大地简化了对数表的使用。从此时开始,对数在简化数值计算领域具有了真正简便可靠的应用。
从此到上世纪70年代后期,电子计算器大规模被应用之前,对数计算尺基本上是工程师们的标配。据说参与曼哈顿计划的原子物理学家恩里科·费米就常随身携带一把计算尺。
对数计算尺可以用来计算乘除开方,部分还可以用于开三次方和进行涉及三角函数的相关计算。
如上图所示,对数计算尺主要可以分为三个部分:主尺(Body),副尺(Slide)和游标(Cursor)。游标简单来说就是一块放大镜,用来精确地查看最后的计算结果,而主尺和副尺则是用于计算的主要部分,他们的具体结构如下图所示
主尺底端是『 单-十对数刻度』,中间是『 双-十对数刻度』,最上方是『 三-十对数刻度』
接下来是副尺。副尺中央存在用 标记的『线性刻度』,它主要用于来找基数为10的对数和10的幂,相当于快速检索结果的『目录』;在『 线性刻度』下侧存在一个『 单-对数刻度』,其与主尺上的『 单-对数刻度』相搭配,用于进行乘法和除法的计算。
以 为例,我们先将副尺『 单-对数刻度』最左侧的 刻度线滑到主尺『 单-对数刻度』的 处,接着在主尺『 单-对数刻度』上找到副尺『 单-对数刻度』的 刻度线所对应的读数,即为结果 ,与真实结果 相比想差 ,在可接受的误差范围内。
当然,由于主尺的长度有限,所以可能会出现计算结果超过『量程』,无法直接读出的情况。在这种情况下,可以考虑将乘数除以10,获得一个在『量程』范围内的结果,再将结果放大相应的倍数。此时的相对误差会提高。除此之外,还可以使用『右索引』,这里不做过多介绍。
对于主尺上的三个对数刻度来说,当游标指示位置相同时,『 单-十对数刻度』的读数是『 双-十对数刻度』的平方根,是『 三-十对数刻度』的立方根。三者两两搭配可以用进行平方 和平方根 ,立方 和立方根 , 和 计算。
在以下回答中,以 之间的大小比较为例子,简要介绍了『对数计算尺进行平方,开方和取对数的计算的使用方法』。有兴趣的读者可以参考。
如果大家想要尝试使用对数计算尺,可以参考这个网址:



