İçerik
Ölçekler ve dengeler benzer şeyler için kullanılabilir, ancak ağırlıklarını nasıl ürettiğindeki farklılıkları anlamak size farklı kullanımlarını anlatır. Birçok insan aynı veya benzer şeyleri ifade etmek için "ölçek" ve "denge" kelimelerini kullanır. Bu, ölçek ve terazileri kullanan laboratuvar teknikleriyle tam olarak neyin ölçüleceğini belirlemede karışıklığa neden olabilir.
Ölçekler Ne Yapar?
Ölçekler genellikle ağırlık ölçerken kullanılır. Bir kütleye etki eden kuvveti ölçerler ve ağırlığını belirlemek için Dünya üzerindeki bir cismin ağırlığına yönelik formülü kullanırlar. Tartım skalası tipleri çalışma şekline göre değişebilir. Modern tartı terazileri bazen birlikte ayarlanan yay takımlarını kullanır, böylece terazi yayın ağırlığını belirlemek için ne kadar sıkıştığını ölçer.
Diğer tartı terazileri strain gauge yük hücrelerini kullanır. Bunlar, üzerlerine bir kuvvet uygulandığında, gerginlik ölçerdeki elektrik direncinin, yük hücresindeki elektrik akımını ölçen cihazların ölçülebileceği şekilde hafifçe sıkıştıran cihazlardır. Bu elektrik devresindeki direnç, skala üzerine yerleştirilen ağırlıkla ilişkilidir, böylece bu dirençteki değişiklik ölçülebilir ve ağırlığa dönüştürülebilir.
Teraziler genellikle bir terazinin hassasiyet ve karmaşıklığına ihtiyaç duymadığınız uygulamalarda kullanılır. Bu, spor salonunda veya kendi evinizde ve ayrıca gıda maddesi tartı alanlarında tartı tartılarında kullanımda göreceğiniz anlamına gelir. Diğer bir tartı terazisi, tarif edildiği gibi bir gerilme yükü ölçer kullanan ağırlık veya dijital terazi nedeniyle bir iğnenin ne kadar döndüğü ile kütleyi doğrudan ölçen mekanik terazileri içerir.
Bakiyeler Ne Yapar?
Diğer taraftan, bakiyeler, size dengenin platformuna koyduğunuz şeyin kütlesini söyler. Bunu, terazinin platformuna yerleştirilen ağırlığa dayanarak, kullandıkları ölçeklerle aynı prensipleri kullanarak hesaplarlar. Ancak, özellikle dengeler, malzemenin denge üzerindeki kuvvetine karşı çıkan bir kuvvet restorasyon mekanizması kullanılarak oluşturulur. Bu restorasyon gücü, nesnenin sıfır net kuvvetle dengeye geri dönmesine neden olan şeydir.
Terazilerin aksine, dengeler daha karmaşıktır ve laboratuvarlarda, üniversitelerin araştırma merkezlerinde, tıbbi tesislerde ve benzer araştırma ortamlarında genellikle daha sık görülür. Genellikle ölçeklerden daha kesin olabilirler.
Farklı tartı dengesi tipleri, kütle numunelerini bir gramın fraksiyonlarına ağırlaştıran mikro dengelemeleri, analitik terazileri, ağırlık ve hassas terazilerdeki dakika değişimlerini de ölçen analitik terazileri, analitik terazilerden daha büyük bir ağırlığa sahip olan ancak daha az hassasiyeti içerebilir. Hassas teraziler kütleyi gram veya iki ondalık basamağa kadar hassasiyetle ölçebilir. Analitik teraziler, dört ondalık basamağa kadar daha fazla hassasiyet elde edebilir ve mikro dengeler size altı ondalık basamağa kadar olan kütleleri söyleyebilir.
Ölçekler ve teraziler arasındaki bu farklılıklara rağmen, "terazi" ve "teraziler" terimleri hala nispeten birbirlerinin yerine kullanılmaktadır ("ölçek terazisi" terimi ile belirtildiği gibi), bilim adamları arasında bile, özellikle terazilerin kullandığı mekanizmalar da göz önüne alındığında; olanlar dengeler de ağırlık ölçebilir. Bu mekanizmaları daha ayrıntılı olarak anlamak, gerektiğinde farkı ayırt etmenize yardımcı olabilir.
Terazi ve Terazi Ağırlığı
İnsanlar ölçekleri veya dengeleri düşündüklerinde, ortak olanı, birbirine dayanan bir eksen üzerinde birbirine bağlı iki kütleyi görselleştirir. Yüzyıllar boyunca insanlarla birlikte gelen kütle ya da ağırlığın belirlenmesinin bu ilkel formu, birçok ölçek ve dengenin ağırlık ya da kütlenin belirlenmesinde kullandığı yerçekimi kuvvetinin fiziğini göstermektedir.
Ölçekler ve dengeler sırasıyla ağırlık ve kütleyi ölçebilir, ancak nesneler üzerindeki yerçekimi kuvvetlerini yöneten aynı fiziksel prensiplere dayanırlar. Newton'un ikinci yasasını kullanarak, bir nesnenin gücünü ölçebilirsiniz F kütlesinin bir ürünü olarak m ivmesini katladı bir kullanma F = ma. Çünkü bir nesnenin gücü ağırlık W Dünya'ya doğru çekmek, bu ivmeyi kullanan bir kuvvettir. g, yerçekimi ivmesi, denklemi aşağıdaki gibi yeniden yazabilirsiniz. W = mg kitle için m Nesnenin
Gerçek dünyadaki uygulamalarda ölçekler ve dengeler, kullanıldığı yer bazında kalibre edilmelidir, çünkü yerçekimi ivmesi Dünya'nın farklı bölgelerinde% 0.5'e kadar değişebilir. Ölçeği veya dengeyi kalibre ettikten sonra, ağırlık ve kütle arasındaki dönüşüm bilimsel araç için kolaydır.
Bahar ölçeği
Ölçekler ve dengeler, bu kuvveti, alet yüzeyine yerleştirilen bir ağırlığa karşılık olarak bir yayın uzunluğundaki değişiklik gibi diğer kuvvetlerle birlikte toplayabilir. Bu yaylar göre genişler ve sıkıştırır Hook kanunuBu, size, bir nesnenin ağırlığı gibi bir yay üzerine etkiyen kuvvetin, yayın bunun sonucunda hareket ettiği mesafe ile doğrudan ilişkili olduğunu söyler.
Newton'un ikinci yasasına benzer biçimde, bu yasa F = kx uygulamalı bir kuvvet için F, yayın sertliği k ve sonuç olarak yayın hareket ettiği mesafe x.
Yay ölçeği kütlelerin kilo kesiriyle ölçülmesi için hassas ve kesin olabilir. Banyo skalasına bastığınızda, içindeki yaylar, iğnenin veya kadranın kilonuz gösterilene kadar döneceği şekilde sıkıştırılır. Yay pulları maalesef yay uzun süre rutin olarak kullanıldığından gevşemeye maruz kalabilir. Bu, yayın yeteneğini kaybetmesine ve doğal olarak genişlemesine ve daralmasına neden olur. Bu nedenle, bunun olmasını önlemek için uygun ve sürekli olarak kalibre edilmeleri gerekir.
Kanca Kanunu'na ek olarak, kullanabilirsiniz Gencin modülü (veya elastik modül), üzerine ağırlık uyguladığınızda bir ipin ne kadar sıkıştırılacağını belirlemede. Stresin gerilime oranı olarak tanımlanır. E = ϵ / σ Youngs modülü için Estres ϵ ("epsilon") ve zorlanma σ ( "Sigma").
Bu denklem için, birim alan başına kuvvet olarak gerilme verilir ve gerilme uzunluktaki orijinal uzunluğa bölünen değişikliktir. Young modülü, bir malzemenin deforme olma direncini ölçer ve daha sert materyaller daha genç Young modüllerine sahiptir.
Gençler modülü daha sonra basınç gibi alan başına kuvvet birimlerine sahiptir. Bunu, Young modülünü yay üzerine uygulanan kuvveti elde etmek için nesnenin ağırlığını alan yay yüzey alanıyla çarpmak için kullanabilirsiniz. Bu aynı kuvvettir F Kancalar Kanunu.
Gerinim ölçer
Tartım kantarlarında kullanılan zorlanma ölçerler, tartıdaki ağırlığın varlığında elektrik direncindeki değişimi ölçer. Gerinim ölçerin kendisi, bir elektrik devresinin ızgara benzeri bir düzeninde düzenlenmiş ince bir tel veya folyoyu çevreleyen bir metal parçasıdır, öyle ki, bir yönde bir kuvvet yaşadığında, mukavemeti kesin, küçük bir miktarda bile değişebilir. ağırlık oranı.
Ağırlık telin veya folyonun parçalarını daha gergin ve sıkıştırdığında, elektrik devresinin direnci artar ve buna bağlı olarak gerginlik göstergesi daha kalın ve daha kısa olur. Devreden bir akım geçirerek ölçekler, bu direncin üzerlerine uygulanan ağırlığı belirlemek için yapılan ağırlıktan dolayı nasıl değiştiğini hesaplar. Dirençteki değişim genellikle çok küçüktür ve yaklaşık olarak 0,12 Ω civarındadır, ancak bu gerginlik ölçere ağırlık belirlemede daha fazla hassasiyet sağlar.