Введение

Инструмент для черчения, или просто циркуль, — это технический инструмент для рисования, используемый для построения окружностей или дуг. Как делитель, он также может применяться для разметки расстояний, особенно на картах. Циркули используются в математике, черчении, навигации и других областях. До появления компьютеров циркули и другие инструменты для ручного черчения часто поставлялись в наборах со сменными частями. К середине двадцатого века использование циркулей дополнялось шаблонами окружностей. Сегодня эти функции чаще реализуются в программах автоматизированного проектирования, поэтому физические инструменты в основном используются в образовательных целях при обучении геометрии, техническому черчению и т.п.

Конструкция и части

Компас обычно изготавливается из металла или пластика и состоит из двух "ног", соединенных шарниром, который можно регулировать для изменения радиуса описываемой окружности. Как правило, одна нога имеет острие для фиксации, а другая – инструмент для рисования, например, карандаш, грифель или иногда ручку.

Ручка

Ручка, небольшой рифленый стержень над петлей, обычно имеет длину около полудюйма. Пользователи могут удерживать ее между указательным пальцем и большим пальцем.

Ноги

В паре циркуля есть два типа ножек: неподвижная и регулируемая. Каждая из них выполняет отдельную функцию: неподвижная ножка служит основанием или опорой для иглы, а регулируемая ножка может быть изменена для рисования окружностей разных размеров.

Стержень

Винт, проходящий через шарнир, фиксирует обе ножки в нужном положении. Шарнир можно регулировать в зависимости от требуемой жесткости: чем сильнее затянут винт шарнира, тем точнее работает циркуль. Более качественные циркули, изготовленные из металла с покрытием, можно тонко настроить с помощью небольшого зубчатого колеса, обычно расположенного между ножками (см. анимацию "использование циркуля", показанную выше), и они оснащены (очень мощной) пружиной, охватывающей шарнир. Такие циркули часто называют "циркулями с пружинной дугой" или "парой циркулей с пружинной дугой".

Игла

Точка иглы находится на неподвижной ножке и является центром окружности, которую предстоит начертить.

Свинцовый карандаш

Грифель карандаша очерчивает круг на определенной бумаге или материале. В качестве альтернативы можно использовать перо или наконечник с технической ручкой. Более качественные циркули, изготовленные из металла, имеют грифель, специально заточенный в форме "лезвия стамески", а не заостренный.

Регулирующий гайка

Это фиксирует грифель карандаша или стержень ручки.

Применение

Можно нарисовать окружность, уперев остриём одной ножки циркуля в бумагу, положив карандаш на бумагу и перемещая карандаш, сохраняя неизменным угол между ножками. Некоторым людям, которым это кажется сложным, бывает легче удерживать циркуль неподвижно и вращать бумагу. Радиус желаемой окружности можно изменить, регулируя угол между ножками. Расстояния на карте можно измерять с помощью циркуля с двумя остриями, также называемого разделителем. Шарнир циркуля настроен таким образом, что расстояние между остриями на карте соответствует определённому расстоянию на местности, и, измеряя, сколько раз циркуль помещается между двумя точками на карте, можно вычислить расстояние между этими точками.

Компас и прямая решетка

Компас и построения с помощью циркуля и линейки используются для иллюстрации принципов планиметрии. Хотя для создания видимых иллюстраций используется реальный циркуль, идеальный циркуль, используемый в доказательствах, является абстрактным инструментом для создания идеальных окружностей. Наиболее строгое определение этого абстрактного инструмента – "сжимающийся циркуль"; после того как из заданной точки с заданным радиусом начерчена окружность, он исчезает; его нельзя просто переместить в другую точку и использовать для рисования другой окружности того же радиуса (в отличие от реального циркуля). Евклид показал во втором предложении (Книга I "Начал"), что такой сжимающийся циркуль можно использовать для переноса расстояния, доказывая, что он способен выполнить все те же действия, что и реальный циркуль.

Варианты

Лучевой циркуль – это инструмент с деревянной или латунной балкой и скользящими гнездами, курсорами или траммелями для рисования и деления окружностей большего диаметра, чем те, которые можно получить с помощью обычного циркуля. Чертежный циркуль – это инструмент, используемый плотниками и другими мастерами. Некоторые циркули можно использовать для рисования окружностей, деления углов пополам и, в данном случае, для проведения линии. Это циркуль в самой простой форме. Обе ножки изготовлены из гнутого металла. На одной ножке имеется гильза для карандаша, а другая ножка имеет заостренный наконечник. Крыльчатая гайка на шарнире выполняет две функции: во-первых, она фиксирует карандаш, а во-вторых, блокирует заданное расстояние при вращении крыльчатой гайки по часовой стрелке. Циркули с раздвижными ножками изготовлены целиком из кованой стали. Держатель для карандаша, винты-барашки, латунная опорная точка и ножки выполнены качественно. Они используются для нанесения окружностей и выполнения повторяющихся измерений с определенной точностью. Редукционный циркуль или пропорциональный делитель используется для уменьшения или увеличения шаблонов с сохранением углов. Для рисования эллипсов используются эллипсографы.

Как символ

Пара циркуля часто используется как символ точности и рассудительности. В связи с этим она встречается в логотипах и символах, таких как масонский символ «Квадрат и циркуль», а также в различных компьютерных значках. Английский поэт Джон Донн использовал циркуль как поэтическую метафору в стихотворении «Прощание: запрещение скорби» (1611).