Un goniometro è un dispositivo per misurare l’angolo tra due linee che si intersecano. L’angolo è misurato in gradi e un cerchio è definito come avente 360 gradi di dimensioni identiche. I primi goniometri conosciuti furono progettati nel XVII secolo da marinai che avevano bisogno di tracciare rotte su carte nautiche.
Un goniometro di base è costituito da un pezzo di materiale semicircolare con segni di gradi incise sul bordo esterno dell’arco o sezione curva. Il regolo viene posizionato lungo una delle linee da misurare e il numero di gradi è determinato dal punto in cui la seconda linea attraversa l’arco.
Poiché è un semicerchio, il goniometro di base misura solo angoli fino a 180 gradi. Questo è adeguato nell’uso normale, poiché la relazione tra due linee può sempre essere espressa come un angolo di 180 gradi o meno. Se il posizionamento originale del goniometro produce un angolo maggiore di 180 gradi, semplicemente capovolgerlo fornirà una lettura inferiore a 180 gradi.
Ciò è dovuto alla natura simmetrica del cerchio; partendo da una linea, l’angolo rispetto a una seconda linea intersecante può essere misurato spostandosi in senso orario o antiorario. Una direzione misurerà un angolo maggiore di 180 gradi e l’altra misurerà un angolo inferiore a 180 gradi. Entrambi non possono misurare più di 180, poiché devono sommare fino a 360, il numero di gradi in un cerchio completo.
Un tipo alternativo di goniometro è costituito da due bordi diritti attaccati l’uno all’altro a un’estremità, con un arco graduato tra di loro. L’arco è attaccato a un braccio e l’altro braccio scorre liberamente su di esso. Un braccio viene posizionato lungo una linea e l’altro braccio viene ruotato verso l’esterno finché non è parallelo all’altra linea. I gradi vengono quindi letti dall’arco. Gli astronomi usano spesso un terzo tipo di goniometro, formato da un pezzo di materiale completamente circolare. Ciò consente loro di misurare direttamente tutti gli angoli compresi tra 0 e 360.
I goniometri sono generalmente utilizzati per misurare le linee esistenti, ma possono anche essere costruiti per aiutarli a disegnarle. Attaccando un braccio girevole al bordo dritto del disco semicircolare sopra descritto, è possibile tracciare linee con angoli arbitrari. Tali dispositivi sono più comunemente utilizzati nella stesura di disegni tecnici come progetti architettonici.