• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Typer av vågar och deras funktion

    Nästan alla har varit på vägningsskala; vissa människor kontrollerar sin vikt dagligen för hälso- eller idrottsändamål, medan andra använder sig av vågar i snabbköpet, på jobbet eller som en del av en omfattande vetenskaplig utbildning.

    Ofta anklagas vågar för att vara felaktigt, och med rätta; dessa anordningar utsätts för betydande mekanisk påfrestning i förhållande till deras storlek, särskilt när det gäller så kallade badrums- eller hushållsvåg, och det krävs inte så mycket att kasta delar av vågskalan i oordning även om de är korrekt konstruerade och kalibrerad.

    Har du någonsin funderat på hur en skala till och med "vet" hur mycket massa som har lagts till den? Hur förblir dessa enheter, oavsett deras inre funktioner, korrekta över tiden? Och vad är det med påståendet att "vikt är inte samma massa" när det framgår av en överblick på den kommersiella världen att kilogram och kilo ofta behandlas som olika enheter med samma fysiska mängd?
    Vikt och massdefinierad

    Mass
    är ett mått på materien i sig, mängden "grejer" som finns i ett prov. Ett sätt att föreställa sig massan är att den har intertia, vilket innebär att om det inte rör sig måste energi läggas till systemet för att få det att röra sig, medan om det redan rör sig måste energi läggas till för att bromsa det eller stoppa det direkt. Intuition berättar att ju mer massivt ett objekt är, desto svårare är det att antingen vrida sig i rörelse från vila eller stoppa när det är i rörelse.

    Vikt
    är massa multiplicerat med g
    , accelerationen som produceras av gravitationen. På jorden är det allmänt använda g
    värdet 9,8 meter per sekund kvadrat (m /s 2), medan det på månen är betydligt mindre och på Jupiter är det mycket större eftersom dessa kroppar har mindre och större massor än jorden respektive. Resultatet är att samma massa kommer att ha en annan vikt när den placeras i ett starkare eller svagare gravitationsfält.

    I SI-systemet för enheter (det metriska eller det internationella systemet) är basenheten för massa kilogram
    (kg), medan viktenheten, eller mer kraft, är Newton (N). Således kommer en person med en massa av 70 kg (cirka 154 pund, eller pund; 1 kg \u003d 2,204 pund) att ha en vikt på (70) (9,8) \u003d 686 N på jorden.
    Mass Versus Weight in Everyday

    Pundet är faktiskt en viktenhet, inte massa. Rotenheten för massa i motsvarande imperialistiska eller brittiska enhetssystem är snigeln, som i stor utsträckning har fallit i användning. Eftersom de flesta människor använder sina vågar på jorden och amerikanerna vill veta sin "massa" i kilo, är tyngdkraften i själva verket införlivad i vågar på jorden.

    Det är därför inte vetenskapligt korrekt att säga "100 kg motsvarar 220,4 pund, "men det är emellertid korrekt att säga" En massa på 100 kg har en vikt på 220,4 pund på jorden. " Kom ihåg att de flesta kvantiteter uppfanns århundraden sedan, vid en tidpunkt då tyngdkraften förutom jordens inte var värt att redovisa!
    En kort historia av vägningsmaskiner -

    Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), som är krediteras för att samutfinna det matematiska fältet för kalkylen tillsammans med Isaac Newton, tros också ha tänkt på de första vägningsanordningarna. Hans konstruktion var ungefär som det astrologiska tecknet Vågen vanligtvis representeras: En vertikal stolpe med en horisontell stång fäst vid toppen av den med en rörlig fog. Från ändarna på denna horisontella stång hängdes två plattor med tillräcklig relativ massa för att hålla enheten i balans.

    Snället med Leibniz 'anordning, kallad en mittstrålebalans
    , är att den kunde bestämma relativa och massor av märkta objekt genom en serie tillägg och subtraktioner av småstenar eller liknande. Från detta schema var det oundvikligt att positioner skulle markeras och tilldelas numeriska värden, och ett helt nytt system för att hålla exakt spår av mängder sattes i spel.

    I mitten av 1750-talet, den första pendelvåg visade sig, och dessa blev mer omfattande med tiden när teknisk utveckling möjliggjorde större precision i tillverkningen. Pendelsvåg används fortfarande i många former, och många är utrustade med elektronik som möjliggör, till exempel, omvandling av en given vikt till ett visst inköpspris.
    Typer av vägningsvågar

    Mittstrålen av skäl som troligen redan är tydliga är inte mer en del av modern vetenskap eller handel än Pony Express. Utan den här pittoreska maskinen skulle dock ingen av skalorna i modern användning ha uppstått. Ett urval av moderna vägningsmaskiner:

    Analytisk balans: Det är vad du troligtvis har sett i labbet. Du placerar helt enkelt ett objekt på en platta ovanpå enheten och det returnerar en massa (eller, om användaren föredrar, en "massa" i kejserliga enheter som uns eller pund). Dessa är byggda så att plattan är i vila under påverkan av tyngdkraften ensam, och maskinen balanserar detta genom att internt bestämma kraften som krävs för att hålla plattan exakt stilla.

    Badrumsskala: Progressiva framsteg inom teknik har resulterade i modeller som inte längre är något nära en enhetlig definition av badrumsskala. De flesta idag är digitala, men "old-school" -analogmodeller kvarstår.

    Räkneskala: Detta används för att väga flera objekt som är kända för att ha en enhetlig vikt (till exempel precisionskullager) och visar en total bit räkna baserat på resultatet.

    Om du till exempel hade en stor samling olika färgade men annars identiska gummikulor, kan du bestämma exakt hur många som finns i din samling genom att ladda dem på en sådan skala och ställa in ingångsparametern till massan på en boll. Således för en uppsättning gummikulor som väger 0,125 kg per styck och som har en total massa på 40 kg, svarar maskinen att du har [40 kg /(0,125 kg /boll)] \u003d 320 bollar i din samling.

    Kranskala: Dessa vågar har en förväntad kapacitet på 2 570 kg (2 270 kg) eller mer, vilket är 2,5 ton, liknande de flesta vardagliga motorfordon. Dessa är utformade för att väga laster samtidigt som de hängs upp över marken med en kran. Detta skulle inte vara en strävan för det ouppmärksamma!

    Mikrobalans: Dessa kan läsas till ett värde av 1 mikrogram (1 ug) eller bättre. Ett mikrogram är en miljarddels kilo, vilket innebär att även om det förmodligen inte är en enhet som du har korsat med mycket på en medveten nivå, är det en del av vardagen för kemister, mikrobiologer, farmakologer och många andra vetenskapsmän.

    Postskala: Denna typ av vägningsenhet är ett exempel på en beräkningsskala som visar prisändringar när massa läggs till eller tas bort för att passa kundens behov. Det används för att bestämma fraktvikt eller leveransavgifter för brev eller paket som levereras av USPS Service (USPS) eller privata rederier.

    Fordonsskala: Dessa skalor är byggda för vägning av stora lastbilar, lantbruksfordon och andra stora industrifordon. Du har förmodligen sett tecken som säger "Vägstation framåt" om du har kört på amerikanska motorvägar.

    Dessa används för att upprätthålla säkerhetsbestämmelser, till exempel att se till att fordon som använder vissa vägar inte överskrider de upplagda viktgränserna för de vägarna - något igen, de flesta har inte tillfälle att titta närmare på!

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com