लगभग हर कोई वजन के पैमाने पर रहा है; कुछ लोग स्वास्थ्य या एथलेटिक उद्देश्यों के लिए प्रतिदिन अपना वजन जांचते हैं, जबकि अन्य सुपरमार्केट में, काम पर या व्यापक विज्ञान शिक्षा के हिस्से के रूप में वजन करने वाले उपकरणों का अधिक उपयोग करते हैं।
अक्सर, तौल तराजू पर गलत होने का आरोप लगाया जाता है, और ठीक ही ऐसा है; ये उपकरण अपने आकार के संबंध में काफी यांत्रिक तनाव के अधीन हैं, विशेष रूप से तथाकथित बाथरूम के मामले में या घरेलू तराजू, और तौल पैमाने के हिस्सों को अव्यवस्थित करने में बहुत अधिक समय नहीं लगता है, भले ही वे ठीक से निर्मित हों और अंशांकित।
क्या आपने कभी सोचा है कि एक पैमाना भी कैसे "जानता है" कि इसमें कितना द्रव्यमान जोड़ा गया है? ये उपकरण, जो भी उनके आंतरिक कार्य हैं, समय के साथ सटीक कैसे रहते हैं? और इस दावे के साथ क्या है कि "वजन समान द्रव्यमान नहीं है" जब यह एक नज़र से स्पष्ट होता है वाणिज्यिक दुनिया है कि किलोग्राम और पाउंड को अक्सर एक ही भौतिक की विभिन्न इकाइयों के रूप में माना जाता है मात्रा?
वजन और द्रव्यमान परिभाषित
द्रव्यमान प्रति मामले की एक माप है, एक नमूने में मौजूद "सामान" की मात्रा। द्रव्यमान की कल्पना करने का एक तरीका यह है कि इसमें अंतर होता है, जिसका अर्थ है कि यदि यह गतिमान नहीं है, तो ऊर्जा को जोड़ा जाना चाहिए इसे गतिमान करने के लिए प्रणाली, जबकि यदि यह पहले से ही चल रही है, तो इसे धीमा करने या इसे रोकने के लिए ऊर्जा को जोड़ा जाना चाहिए एकमुश्त। अंतर्ज्ञान आपको बताता है कि कोई वस्तु जितनी अधिक विशाल होती है, उतनी ही कठिन होती है कि वह आराम से गति में आती है या गति में होने पर रुक जाती है।
वजन द्रव्यमान से गुणा किया जाता है जी, गुरुत्वाकर्षण द्वारा उत्पन्न त्वरण। पृथ्वी पर, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला जी मान 9.8 मीटर प्रति सेकंड वर्ग (m/s .) है2), जबकि चंद्रमा पर यह काफी कम है और बृहस्पति पर यह कहीं अधिक है क्योंकि इन पिंडों में क्रमशः पृथ्वी की तुलना में छोटे और बड़े द्रव्यमान होते हैं। नतीजा यह है कि एक मजबूत या कमजोर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में रखे जाने पर समान द्रव्यमान का एक अलग वजन होगा।
इकाइयों की एसआई प्रणाली (मीट्रिक, या अंतरराष्ट्रीय, प्रणाली) में, द्रव्यमान की आधार इकाई है किलोग्राम (किलो), जबकि भार की इकाई, या अधिक मोटे तौर पर बल, न्यूटन (एन) है। इस प्रकार एक व्यक्ति जिसका वजन 70 किग्रा (लगभग 154 पाउंड, या पौंड; 1 किलो = 2.204 पौंड) का पृथ्वी पर भार (70)(9.8) = 686 N होगा।
रोज़मर्रा की ज़िंदगी में मास बनाम वज़न
पाउंड वास्तव में वजन की एक इकाई है, द्रव्यमान की नहीं। संबंधित शाही, या ब्रिटिश, इकाइयों की प्रणाली में द्रव्यमान की मूल इकाई है घोंघा, जो काफी हद तक अनुपयोगी हो गया है। चूंकि अधिकांश मनुष्य पृथ्वी पर अपने तराजू का उपयोग करते हैं और अमेरिकी पाउंड में अपना "द्रव्यमान" जानना चाहते हैं, गुरुत्वाकर्षण को पृथ्वी पर वजन के तराजू में शामिल किया जाता है।
इसलिए यह कहना वैज्ञानिक रूप से सही नहीं है कि "100 किलोग्राम 220.4 पाउंड के बराबर होता है," लेकिन यह है यह कहना सही है "100 किलोग्राम के द्रव्यमान का पृथ्वी पर 220.4 पाउंड वजन होता है।" ध्यान रखें कि अधिकांश मात्राओं का आविष्कार सदियों पहले हुआ था, ऐसे समय में जब पृथ्वी के अलावा गुरुत्वाकर्षण का हिसाब नहीं था के लिये!
वजनी मशीनों का संक्षिप्त इतिहास
गॉटफ्राइड विल्हेम लाइबनिज (1646-1716), जिन्हें आइजैक न्यूटन के साथ कैलकुलस के गणितीय क्षेत्र का सह-आविष्कार करने का श्रेय दिया जाता है, के बारे में भी माना जाता है कि उन्होंने पहले वजन वाले उपकरणों की कल्पना की थी। उनका निर्माण बहुत हद तक ज्योतिषीय चिन्ह की तरह था जिसे तुला आमतौर पर दर्शाया जाता है: एक ऊर्ध्वाधर पोस्ट जिसमें एक क्षैतिज पट्टी एक जंगम जोड़ द्वारा उसके शीर्ष पर तय की जाती है। इस क्षैतिज पट्टी के सिरों से असेंबली को संतुलन में रखने के लिए पर्याप्त सापेक्ष द्रव्यमान की दो प्लेटों को निलंबित कर दिया गया था।
लाइबनिज़ के उपकरण की प्रतिभा, जिसे a. कहा जाता है केंद्र बीम संतुलन, क्या यह निर्धारित कर सकता है सापेक्ष कंकड़ या इसी तरह के जोड़ और घटाव की एक श्रृंखला के माध्यम से लेबल की गई वस्तुओं का द्रव्यमान। इस योजना से, यह अनिवार्य था कि पदों को चिह्नित किया जाएगा और संख्यात्मक मान दिए जाएंगे, और मात्राओं का सटीक ट्रैक रखने की एक पूरी नई प्रणाली को लागू किया गया था।
१७५० के दशक के मध्य में, पहला लोलक तराजू दिखाई दिया, और ये समय के साथ और अधिक विस्तृत हो गए क्योंकि इंजीनियरिंग के विकास ने विनिर्माण में अधिक सटीकता की अनुमति दी। पेंडुलम तराजू आज भी कई रूपों में उपयोग किए जाते हैं, और कई ऐसे इलेक्ट्रॉनिक्स से सुसज्जित हैं जो किसी दिए गए वजन को किसी दिए गए खरीद मूल्य में बदलने की अनुमति देते हैं।
वजनी तराजू के प्रकार
केंद्र बीम संतुलन, उन कारणों के लिए जो पहले से ही स्पष्ट हैं, पोनी एक्सप्रेस की तुलना में आधुनिक विज्ञान या वाणिज्य का हिस्सा नहीं है। इस अब-विचित्र मशीन के बिना, हालांकि, आधुनिक उपयोग में कोई भी पैमाना उत्पन्न नहीं होता। आधुनिक वजनी मशीनों का नमूना:
विश्लेषणात्मक संतुलन: यह वही है जो आपने लैब में देखा होगा। आप बस एक वस्तु को इकाई के ऊपर एक प्लेट पर रखते हैं और यह एक द्रव्यमान देता है (या, यदि उपयोगकर्ता पसंद करता है, तो शाही इकाइयों जैसे औंस या पाउंड में "द्रव्यमान")। इन्हें इसलिए बनाया गया है ताकि प्लेट अकेले गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में आराम कर सके, और मशीन प्लेट को ठीक से स्थिर रखने के लिए आवश्यक बल को आंतरिक रूप से निर्धारित करके इसे संतुलित करती है।
स्नान - घर पैमाना: प्रौद्योगिकी में प्रगतिशील प्रगति के परिणामस्वरूप ऐसे मॉडल बन गए हैं जो अब एक समान बाथरूम पैमाने की परिभाषा के करीब नहीं हैं। अधिकांश आज डिजिटल हैं, लेकिन "पुराने-स्कूल" एनालॉग मॉडल बने रहते हैं।
गिनती का पैमाना: इसका उपयोग एक समान वजन (उदाहरण के लिए, सटीक बॉल बेयरिंग) के लिए जानी जाने वाली कई वस्तुओं को तौलने के लिए किया जाता है और परिणाम के आधार पर कुल पीस काउंट प्रदर्शित करता है।
उदाहरण के लिए, यदि आपके पास अलग-अलग रंगों का एक बड़ा संग्रह है लेकिन अन्यथा समान रबर की गेंदें हैं, तो आप निर्धारित कर सकते हैं आपके संग्रह में कितने हैं, उन्हें इस तरह के पैमाने पर लोड करके और इनपुट पैरामीटर को एक के द्रव्यमान पर सेट करके गेंद। इस प्रकार 0.125 किलो वजन वाली रबड़ की गेंदों के एक सेट के लिए और कुल द्रव्यमान 40 किलो होने पर, मशीन जवाब देगी कि आपके संग्रह में [40 किलो/(0.125 किलो/गेंद)] = 320 गेंदें हैं।
क्रेन स्केल: इन पैमानों की अपेक्षित क्षमता 5,000 पाउंड (2,270 किग्रा) या उससे अधिक है, जो कि 2.5 टन है, जो कि अधिकांश दैनिक मोटर वाहनों के समान है। इन्हें उसी समय भार को तौलने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब उन्हें एक क्रेन द्वारा जमीन से ऊपर निलंबित किया जा रहा है। यह असावधान के लिए एक प्रयास नहीं होगा!
सूक्ष्म संतुलन: इन्हें 1 माइक्रोग्राम (1μg) या इससे बेहतर मान तक पढ़ा जा सकता है। एक माइक्रोग्राम एक किलोग्राम का एक अरबवाँ भाग होता है, जिसका अर्थ है कि यद्यपि यह संभवतः एक इकाई नहीं है जिसे आपने एक पर बहुत अधिक प्रतिच्छेद किया है। जागरूक स्तर, यह रसायनज्ञों, सूक्ष्म जीवविज्ञानी, औषधविज्ञानी और कई अन्य विज्ञान पेशेवरों के लिए रोजमर्रा की जिंदगी का हिस्सा है।
डाक पैमाना: इस प्रकार का तौल उपकरण एक कंप्यूटिंग पैमाने का एक उदाहरण है, जो ग्राहक की जरूरतों के अनुरूप बड़े पैमाने पर जोड़े या हटाए जाने पर मूल्य परिवर्तन प्रदर्शित करता है। इसका उपयोग यूनाइटेड स्टेट्स पोस्टल सर्विस (USPS) या निजी शिपिंग कंपनियों द्वारा वितरित पत्रों या पार्सल के लिए शिपिंग वजन या डिलीवरी शुल्क निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
वाहन का पैमाना: ये तराजू बड़े ट्रकों, कृषि वाहनों और अन्य बड़े औद्योगिक वाहनों को तौलने के लिए बनाए गए हैं। यदि आपने यू.एस. अंतरराज्यीय राजमार्गों पर गाड़ी चलाई है, तो आपने शायद ऐसे संकेत देखे होंगे जो कहते हैं कि "आगे की ओर वजन करें"।
इनका उपयोग सुरक्षा नियमों को लागू करने के लिए किया जाता है, जैसे कि यह सुनिश्चित करना कि कुछ सड़कों का उपयोग करने वाले वाहन अधिक नहीं हैं उन सड़कों की पोस्ट की गई वजन सीमा - कुछ, फिर से, अधिकांश लोगों के पास देखने का अवसर नहीं है निकट से!