Här är en uppdelning:
1. Newtons första rörelselag (tröghet):
* Jämvikt: En balans uppnår jämvikt när nettokraften och nettomomentet som verkar på den är noll. Detta innebär att krafterna på båda sidor av balansen är lika och motsatta, vilket resulterar i ingen rörelse.
* stabilitet: Balansen är utformad för att vara stabil, vilket innebär att den återgår till sin jämviktsposition efter att ha fördrivits något. Denna stabilitet uppnås genom att ha ett lågt tyngdpunkt och en bred bas.
2. Newtons andra rörelselag (kraft och acceleration):
* vridmoment: Vridmoment är rotationskraften som får ett föremål att rotera runt en axel. I en balans genereras vridmoment av vikten på föremålen som placeras på balanspannan.
* Moment Arm: Avståndet mellan pivotpunkten (stödjande) av balansen och den punkt där kraften appliceras (massans centrum på föremålet på pannan) kallas momentarmen.
* balanseringsekvation: Vridmomentet på ena sidan av balansen måste vara lika med vridmomentet på andra sidan för att bibehålla jämvikt. Detta representeras av ekvationen:
* Vridmoment1 =vridmoment2
* (Force1 x Moment Arm1) =(Force2 x Moment Arm2)
3. Ytterligare principer:
* fulcrum: Pivotpunkten för balansen kallas stöd. Det spelar en avgörande roll för att fördela vikten jämnt och låta balansen rotera fritt.
* Balance Beam: Strålen som ansluter de två kokkärlen är utformad för att vara styv och lätt, säkerställa till och med viktfördelning och minimera eventuell oönskad rörelse.
* Känslighet: Känsligheten hos en balans avser dess förmåga att upptäcka små skillnader i vikt. En känslig balans har en lång momentarm och en lätt stråle.
Sammanfattningsvis:
Konstruktionen av en balans förlitar sig på samspelet mellan krafter, vridmoment och stunder. Balansen utnyttjar Newtons rörelselag för att uppnå en stabil jämvikt, där krafterna och vridmomenten som verkar på båda sidor är balanserade. Designfunktionerna som Fulcrum, Balance Beam och Moment Arms bidrar till balansens övergripande funktionalitet och känslighet.
