计算尺的原理与制作

事情是这样的，我在b站看到了一个古董计算尺的视频，就想着自己能不能搞一把，但是奈何在网上逛了一圈没找到能用的图片，所以只好自己学习一下他的原理然后写写代码自动生成。

本文是介绍简易计算尺的制作过程,目前只完成了乘除部分。

什么是计算尺

计算尺就是在没有电子计算工具的时代用来辅助计算的一种仪器。  
详情可以在这个视频里面看到  
(计算尺)

计算尺的原理

计算尺的乘除部分使用的是**对数原理**，上个学期在数学书上看到的对数原理的应用终于在这里找到了铁证。

计算尺的基本原理是把其他的运算变成**加减运算**，所以才可以用尺子的平行移动来计算。

简单来说，$lg(x \cdot y) = lg(x) + lg(y)$, 所以，我们可以制作出两把一样的尺子，这两把尺子的每一个刻度长度都是相应数字的$log_{10}$值，且这两把尺子的左端刻度起点都是1，那么我们把上尺的1对准下尺的第一个乘数，然后找到上尺上的另一个乘数的刻度，再把这个刻度啮合的下尺刻度读出，就可以得到结果。

这个过程就是把两个乘数的$log_{10}$值相加，然后用这个$log$值再对应回原乘积

除法是乘法的逆运算，所以计算与原理也很简单。原理就是$lg(\dfrac x y) = lg(x) - lg(y)$.如果要计算除法，那么则需要把上尺的除数对准下尺的被除数刻度，然后读出上尺中的对准了下尺中的1刻度的刻度，这个刻度就是商数。

具体的用法也可以在刚刚我提到的b站视频里面看到。

计算尺的图像生成

svg: 可缩放矢量图形（Scalable Vector Graphics，SVG）基于 [XML] 标记语言，用于描述二维的矢量图形

考虑到svg作为纯文本（代码）的图像格式比较好生成，所以我就选用svg生成。

一张简单的svg图像的代码大概这样：

使用python语言进行开发，不导入第三方库了因为要学习很麻烦，我就用一点点功能，所以直接使用print的方法就好了。

然后把这个svg文件打开做个微调就可以用来打印了😃



程序的使用

你也可以通过调整**注释：参数设置**下面的那几行代码中的值来更改你想要的尺子的范围、大小、缩放等等。



最终效果
本来此处应有图片

说明一下，bilibili无法插入svg, 所以如果你要下载，请到我的博客：

xht8350.github.io

其他的运算我以后可能也会做。

2023-06-06 小核桃