Skalen

Grundlage einer Skala ist eine Funktion Zu dieser Funktion konstruiert man eine Skala, indem man auf einer Kurve, z.B. einer Geraden, die Funktionswerte y als Längen abträgt, aber mit dem Argument x beziffert. Man kann somit eine Skala als eindimensionale Darstellung der Wertetabelle einer Funktion auffassen.
Die Skalengleichung zur Funktion y=f(x) lautet:

(2.257)

Durch x0 wird der Anfangspunkt der Skala festgelegt. Mit dem Maßstabsfaktor l wird berücksichtigt, daß für eine konkrete Skala nur eine bestimmte Länge zur Verfügung steht.

Beispiel Logarithmische Skala

Für l = 10 cm und x0 = 1 lautet ihre Skalengleichung (in cm).
Zur Wertetabelle

x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 0,30 0,48 0,60 0,70 0,78 0,85 0,90 0,95 1

erhält man die folgende Skala:

Bild

Beispiel Rechenschieber


Ihre wichtigste Anwendung, historisch gesehen, fand die logarithmische Skala beim logarithmischen Rechenschieber. Bei diesem werden z.B. Multiplikation und Division mit Hilfe zweier logarithmischer Skalen, die den gleichen Maßstabsfaktor haben und gegeneinander verschiebbar angebracht sind, durchgeführt. Aus der folgenden Abbildung liest man ab: d.h. also , d.h. also

Bild

Beispiel Volumenskala


Auf dem Mantel eines Trichters ist eine Skala zum Ablesen des Volumens anzubringen. Die Maße des Trichters seien: Höhe H=15 cm, Durchmesser D=10 cm. Mit Hilfe der folgenden linken Abbildung

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läßt sich die Skalengleichung wie folgt herleiten: Volumen Mantellinie ,
Daraus folgt so daß sich die Skalengleichung ergibt. Mit Hilfe der Wertetabelle

V 0 50 100 150 200 250 300 350
s 0 7,96 10,03 11,48 12,63 13,61 14,46 15,22

erhält man dann die Markierung auf dem Trichter gemäß der rechten Abbildung.