Mesurer des distances linéaires

10-01-2012 | Recherche

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Par Chuck Newcombe

Inclinomètre pour mesurer la hauteur d'une fusée
Inclinomètre pour mesurer la hauteur d'une fusée.

Une récente activité d'été pour enfants du Imagine Children's Museum dans un parc proche de chez moi m'a fait songer que c'était une belle opportunité d'apprendre aux enfants les principes mathématiques rendus publics pour la première fois par les Grecs (Pythagore, entre autres).

Les enfants décoraient des bouteilles de soda en plastique vides, les remplissant à moitié d'eau, puis les lançaient comme des fusées propulsées par la pression de l'air. Ils les mettaient sous pression à l'aide d'une pompe à vélo pour charger le lanceur.

Ce que je veux ajouter pour une future activité i-Engineers parrainée par Fluke est un autre enfant qui utilise un instrument pour estimer la hauteur que ces fusées atteignent. L'instrument à utiliser sera réalisé à l'aide d'une paille (tube de visée) collée sur un rapporteur, afin de mesurer l'angle d'inclinaison, avec une ficelle et un fil à plomb pour établir une référence verticale pour l'angle de mesure. Pour réaliser l'expérience, il faudra qu'un utilisateur se place à une distance connue, peut être à 30 mètres du site de lancement, et qu'un tableau des tangentes convertisse l'angle mesuré en une hauteur équivalente atteinte par la fusée. Nous aurons également besoin de la hauteur de l'œil de l'observateur par rapport au sol, à ajouter à la hauteur totale mesurée.

La nouvelle série de télémètres laser Fluke 42xD

Inclinomètre pour mesurer la hauteur d'une fusée
Inclinomètre pour mesurer la hauteur d'une fusée
Détail de construction de la grande pièce. Les poteaux sont des rondins sans écorce.

J'ai récemment remarqué que Fluke avait lançé une nouvelle famille de télémètres laser avec tous types de fonctions, notamment la capacité de mesurer des angles inclinés comme ceux dont nous avons discuté plus tôt. Malheureusement, alors que ces outils seront très utiles pour évaluer des distances, des angles, des surfaces et des volumes dans des structures, ils ne sont pas très pratiques pour l'expérience que je viens de décrire, pour plusieurs raisons. La première est qu'il n'est pas facile d'arriver à centrer le point laser sur un objet mobile à distance en plein jour.

Donc, que font ces nouveaux outils de mesure Fluke ? L'équipe marketing Fluke m'a loué un Fluke 424D afin que je puisse vous offrir mon point de vue sur la question. J'ai décidé d'utiliser une vieille grange en rondins, qui avait été convertie en maison, pour mes exercices d'évaluation.

J'ai rapidement déterminé la hauteur du plafond de la grande pièce de l'étage principal en réglant l'appareil de mesure au sol, en appuyant une fois sur le bouton Mesure pour activer le laser, puis en appuyant sur le bouton minuterie (en laissant l'appareil faire le reste), qui décompte les 5 secondes par défaut avant d'effectuer un relevé stable sur 2,4 mètres.

Ensuite, j'ai utilisé le bouton Aire/Volume pour trouver les longueur, largeur et aire de la pièce en deux mesures. Mes relevés étaient 15,67 mètres par 5,53 mètres. L'appareil de mesure m'a affiché les deux lectures ainsi que l'aire calculée de 86,77 m².

« Mais, vous pourriez tout aussi bien faire cela avec un mètre ruban et une calculatrice,» me direz-vous. Et bien, vous avez raison, mais chaque mesure a été prise depuis un seul emplacement sans assistant pour tenir l'autre extrémité du mètre, et le calcul est fait pour vous. Vous pouvez aussi prendre ces mesures jusqu'à plus de 90 mètres, même avec le modèle le moins cher, le Fluke 414D. Un des avantages supplémentaires des modèles plus complets Fluke 419D et Fluke 424D est que vous pouvez enregistrer dans une mémoire vos ensembles de mesures, y compris les calculs, pour une transcription ultérieure sur vos documents.

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Inclinomètre pour mesurer la hauteur d'une fusée
Un grenier pour de grosse fêtes ? Le schéma montre le Fluke 424D au sol.

En ajoutant la cuisine, la buanderie, les deux chambres, la salle de bain et les deux couloirs, la surface de l'étage principal de la maison a atteint juste en deçà de 185 m². Et j'ai réalisé la tâche en quelques minutes.

La partie vraiment intéressante de mon expérience consistait à évaluer le grenier au-dessus de l'espace de vie principal. Celui-ci a été laissé plus ou moins en espace ouvert, même si une salle de bain et un bar ont été ajoutés à une extrémité.

Dans la grange d'origine, ce grenier aurait été utilisé pour le stockage de fourrage, donc avoir un grand espace ouvert avec un plafond haut est parfaitement approprié.

Comme vous pouvez le voir sur l'image, il y a une structure en poteaux considérable pour soutenir le toit tout en laissant un espace ouvert dégagé au milieu. Les structures latérales descendent pour s'aligner avec les poteaux et soutiennent l'espace de vie en dessous.

Comme vous pouvez vous en rendre compte, le gros problème de mesure qui se présente ici est de mesurer jusqu'au sommet de l'espace, comme dans une cathédrale. Pas de problème avec le Fluke 424D tellement fiable. J'ai mesuré 6,75 mètres du sol au sommet, sans l'aide d'un échafaudage ou d'une échelle. Avec des mesures de 11,43 mètres et 7,62 mètres entre les murs, j'ai ajouté 87,14 m² supplémentaire à cette nouvelle maison.

Je n'ai pas pu totalement tester les capacités de mesure d'angle du Fluke 424D, mais j'ai étalonné le compas 8 points, notamment pour la correction de déclinaison du pôle Nord magnétique.

Vous pouvez prendre vos mesures en pieds, pieds et pouces, pouces ou mètres, avec des options d'affichage. Et vous pouvez passer d'un système à l'autre pour des mesures stockées en mémoire.

Je pense pouvoir dire sans hésiter qu'en lançant ces nouveaux instruments de mesure innovants, Fluke a ajouté à votre boîte à outils un outil vous permettant d'économiser du travail.