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計算尺(けいさんじゃく)とは対数の原理を利用したアナログ式の計算用具である。棒状や円盤状のものがある。円盤状のものは目盛りがループしているため目外れが生じないというメリットがあるが、滑尺のスライドがしづらく内周の尺は目盛りが荒くなるというデメリットがある。
計算尺の基本的なメカニズムは log(a × b) = log(a) + log(b) であることを利用して対数状の目盛り(対数スケール)の加減算で乗除算を行うことと、各種関数値が刻んである目盛りで換算を行うことで、これらを連鎖的に行うことで最終的な解に導く。
殆どの物は乗除算および三角関数、対数、平方根、立方根などの計算に対応しており、加減算を行えるものは非常に稀である。そろばんのようなデジタル(離散的)な計算機と異なり、計算尺で得られる値は概数である。目盛りの読み方によって桁の多い数や、小数点のある数の計算も可能で、物理定数などが刻印されているものも多い。
棒状計算尺の長さは10インチ(25cm)が一般的で、このほかに携帯用の4インチ、5インチ、高精度の20インチも存在した。戦艦大和の設計では4メートルの特注の計算尺が使用された。
特定の目的の計算に特化した計算尺も数多く作られている。航空エンジニア向けの航空機の燃料計算、家電セールスマン向けの電球の寿命計算、写真撮影用の計算尺式露出計、操縦士・航空士が航法計算に用いる「フライトコンピューター」など、さまざまな分野で特化型の計算尺が作られ、現在も様々な計算尺が製造されている。
1970年代頃まで理工学系設計計算や測量などの用途に利用されていたが、1972年に世界初の「ポケットに入る関数電卓」HP-35の登場で市場が徐々になくなり、1980年頃には多くのメーカーで生産が中止された。かつては無線や電気関係の資格試験において持ち込みが認められていたが、2000年代前半ごろから禁止されるようになった。
計算尺は固定尺、滑尺、カーソルの3部品からできている。
固定尺とは基尺(きしゃく)ともいい、計算尺において相対的に動かないと考える部分である。下記の「計算方法の例」の図で示されている計算尺における白色の部分である。滑尺を挟んで上下に位置しているがこれら2つの部分は固定されており、お互いに動かせない。
滑尺(すべりしゃく、かっしゃく)、または中尺(ちゅうしゃく)とは、上下の固定尺の間に位置しており、左右に動かせる部分である。下記の「計算方法の例」の図で示されている計算尺における水色の部分である。
カーソルとは固定尺と滑尺をまたいで計算尺の左右に動く部分である。下記の「計算方法の例」の図で示されている計算尺における透明版の部分である。尺をまたいで値を比較する際に用いるカーソル線が1本または複数本刻まれている。カーソル線は毛線(もうせん)ということもある。
計算尺の主要な尺の名称と用途を挙げる。
以下の写真が掛け算2×7を行う計算例である。
6÷3の計算の例である。
計算尺は様々な関数の値の対数を計算し、その比率を目盛として固定尺や滑尺に配置したものである。対数は1614年にスコットランドのジョン・ネイピアが発表した。その6年後にイギリスのガンターが対数尺を考案した。これは数の対数や三角関数sin, tanの対数などを幾何的に配置したものであり、コンパスを利用して2つの目盛の長さの加減をしていた。現在の形式の計算尺、つまり複数の尺をずらして計算をするという形の計算尺を発明したのはオートレッドであり1632年のことである。主流となった直線型の計算尺と円形型の計算尺の両者ともオートレッドの発明である。その後様々な計算尺が考案され、電卓(電子式卓上計算機)が普及する1980年代頃まで広く使われた。
マンハッタン計画を記録したニュース映画では科学者が実験結果を検証するために白衣の胸ポケットから小型計算尺を取り出し計算する場面がしばしば映し出された。このように計算尺は電卓が登場するまで科学者や技術者をイメージされるアイテムとしてしばしば表象された。
円盤状の計算尺はコンサイス (旧株式会社コンサイス、現TTC株式会社コンサイス事業本部) が製造している。またパイロット向けのフライトコンピューターは試験でも利用され、航空大学校をはじめ国内外のフライトスクールで広く使用されている。
棒状計算尺については、ヘンミ計算尺製品は特殊計算尺のみ販売されており、通常の棒状計算尺は既に製造されておらず在庫もない終息商品となっているため、ネットオークション程度でしか入手できない。
ヘンミ計算尺での生産停止以降、計算尺を主題に添える書籍の商業出版はほぼ途絶えており、歴史や製品目録などがネット上の記事や私費出版で散見される程度である。書籍ではないが英国のオートレッド・ソサエティが1991年以降30年以上にわたって、定期的に学術誌を刊行している。
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