Timbangan dan timbangan dapat digunakan untuk hal yang serupa, tetapi memahami perbedaan dalam cara mereka menghasilkan bobot memberi tahu Anda tentang kegunaannya yang berbeda. Banyak orang menggunakan kata "skala" dan "keseimbangan" untuk mengartikan hal yang sama atau serupa. Hal ini dapat menyebabkan kebingungan dalam menentukan apa yang sebenarnya diukur melalui teknik laboratorium yang menggunakan timbangan dan timbangan.
Apa yang Dilakukan Timbangan?
Timbangan umumnya digunakan saat mengukur berat badan. Mereka mengukur gaya yang bekerja pada suatu massa dan menggunakan rumus berat suatu benda di Bumi untuk menentukan beratnya. Jenis timbangan dapat bervariasi dalam cara kerjanya. Timbangan modern terkadang menggunakan set pegas yang disusun bersama sehingga timbangan mengukur seberapa banyak pegas menekan untuk menentukan berat.
Timbangan lainnya menggunakan sel beban pengukur regangan. Ini adalah perangkat yang, ketika gaya diberikan pada mereka, sedikit menekan sedemikian rupa sehingga listrik an hambatan dalam pengukur regangan, perangkat yang mengukur arus listrik melalui sel beban, dapat diukur. Hambatan dalam rangkaian listrik ini berkorelasi dengan beban yang ditempatkan pada timbangan sehingga perubahan hambatan ini dapat diukur dan diubah menjadi berat.
Timbangan umumnya digunakan dalam aplikasi di mana Anda tidak memerlukan banyak presisi dan kerumitan timbangan. Ini berarti Anda akan melihat kegunaannya saat menginjak timbangan di gym atau di rumah Anda sendiri serta area penimbangan bahan makanan. Jenis timbangan lainnya termasuk timbangan mekanis yang mengukur massa secara langsung dengan seberapa banyak jarum berputar karena berat atau timbangan digital yang menggunakan pengukur beban regangan seperti yang dijelaskan.
Apa yang Dilakukan Saldo
Saldo, di sisi lain, memberi tahu Anda massa apa pun yang Anda tempatkan pada platform keseimbangan. Mereka menghitung ini berdasarkan berat yang ditempatkan pada platform keseimbangan menggunakan prinsip yang sama yang digunakan timbangan. Tetapi timbangan pada umumnya dibuat dengan menggunakan mekanisme restorasi gaya yang melawan gaya berat material pada timbangan. Gaya restorasi inilah yang menyebabkan benda kembali ke kesetimbangan dengan gaya total nol.
Berbeda dengan timbangan, timbangan lebih rumit dan biasanya lebih sering terlihat di laboratorium, pusat penelitian universitas, fasilitas medis, dan lingkungan penelitian serupa. Mereka umumnya bisa lebih tepat daripada timbangan juga.
Berbagai jenis timbangan dapat mencakup timbangan mikro yang menimbang sampel massa hingga pecahan gram, timbangan analitik yang: juga mengukur perubahan menit dalam berat dan timbangan presisi, yang memiliki rentang bobot yang lebih besar daripada timbangan analitik tetapi lebih kecil presisi. Timbangan presisi dapat mengukur massa dalam gram dengan presisi hingga dua atau tiga tempat desimal. Timbangan analitik dapat mencapai presisi yang lebih tinggi, hingga empat tempat desimal, dan neraca mikro dapat memberi tahu Anda massa dalam gram hingga enam tempat desimal.
Terlepas dari perbedaan antara timbangan dan timbangan, istilah "timbangan" dan "saldo" masih digunakan secara relatif secara bergantian (seperti yang diberikan oleh istilah "timbangan skala"), bahkan di kalangan ilmuwan, terutama mengingat mekanisme penggunaan timbangan juga dapat mengukur massa dan timbangan yang digunakan juga dapat mengukur bobot. Memahami mekanisme ini secara lebih rinci dapat membantu Anda membedakan perbedaan bila diperlukan.
Berat pada Timbangan dan Timbangan
Ketika orang memikirkan timbangan atau timbangan, biasanya mereka memvisualisasikan dua massa yang terhubung satu sama lain pada poros yang beratnya satu terhadap yang lain. Bentuk primitif dari penentuan massa atau berat yang telah bersama manusia selama berabad-abad ini menunjukkan shows fisika gaya gravitasi yang banyak digunakan timbangan dan timbangan dalam menentukan berat atau massa, masing-masing.
Timbangan dan timbangan dapat mengukur berat dan massa, masing-masing, tetapi mereka bergantung pada prinsip fisika yang sama yang mengatur gaya gravitasi pada objek. Menggunakan hukum kedua Newton, Anda dapat mengukur gaya suatu bendaFsebagai produk dari massanyasayakali percepatannyaSebuahmenggunakanF = m.Karena gaya berat suatu bendaWmenarik ke arah Bumi adalah gaya ini yang menggunakan percepatang, percepatan gravitasi, Anda dapat menulis ulang persamaan sebagaiW = mguntuk massasayadari objek.
Dalam aplikasi dunia nyata, timbangan dan timbangan harus dikalibrasi berdasarkan lokasinya digunakan karena percepatan gravitasi dapat bervariasi sebanyak 0,5% di berbagai bagian bumi Bumi. Setelah mengkalibrasi timbangan atau timbangan, konversi antara berat dan massa dapat dilakukan dengan mudah untuk instrumen ilmiah.
Skala Musim Semi
Timbangan dan timbangan dapat menjumlahkan gaya ini bersama gaya lain seperti perubahan panjang pegas sebagai respons terhadap beban yang ditempatkan pada permukaan instrumen. Mata air ini memuai dan memampatkan menurutHukum Hooke, yang memberi tahu Anda bahwa gaya yang bekerja pada pegas seperti berat suatu benda berkorelasi langsung dengan jarak pergerakan pegas sebagai akibatnya.
Dalam bentuk yang mirip dengan hukum kedua Newton, hukum ini adalah
F=kx
untuk gaya yang diterapkanF, kekakuan pegaskdan jarak pegas bergerak sebagai hasilnyax.
Skala pegas bisa sensitif dan tepat untuk mengukur massa hingga fraksi pound. Saat Anda melangkah ke timbangan kamar mandi, pegas di dalamnya menekan sedemikian rupa sehingga jarum atau dial berputar hingga berat badan Anda terlihat. Sayangnya, timbangan pegas dapat mengalami kendur karena pegas digunakan secara rutin dalam jangka waktu yang lama. Hal ini menyebabkan pegas kehilangan kemampuannya dan mengembang dan berkontraksi secara alami. Untuk alasan ini, mereka perlu dikalibrasi dengan tepat dan terus-menerus untuk mencegah hal ini terjadi.
Selain Hukum Hooke, Anda dapat menggunakanmodulus young(atau modulus elastisitas) dalam menentukan seberapa banyak string akan memampatkan ketika Anda memberikan berat padanya. Ini didefinisikan sebagai rasio tegangan terhadap regangan, diberikan oleh
E=\frac{\epsilon}{\sigma}
untuk modulus YoungE, stresϵ("epsilon") dan saringσ("sigma").
Untuk persamaan ini, tegangan diberikan sebagai gaya per satuan luas, dan regangan adalah perubahan panjang dibagi panjang semula. Modulus Young mengukur ketahanan suatu material terhadap deformasi, dan material yang lebih kaku memiliki modulus Young yang lebih besar.
Modulus Young kemudian memiliki satuan gaya per luas, seperti halnya tekanan. Anda dapat menggunakan ini untuk mengalikan modulus Young dengan luas permukaan pegas yang menerima berat benda untuk mendapatkan gaya yang diberikan pada pegas. Ini adalah kekuatan yang samaFdalam Hukum Hooke.
pengukur regangan
Pengukur regangan yang digunakan dalam timbangan mengukur perubahan hambatan listrik dengan adanya berat pada timbangan. Pengukur regangan itu sendiri adalah sepotong logam yang mengelilingi kawat tipis atau foil yang disusun dalam pola seperti grid dari rangkaian listrik. sedemikian rupa sehingga, ketika mengalami gaya dalam satu arah, hambatannya berubah bahkan dalam jumlah kecil yang tepat sebanding dengan bobot.
Ketika berat membuat bagian dari kawat atau foil lebih tegang dan tertekan, resistansi sirkuit listrik meningkat, dan pengukur regangan menjadi lebih tebal dan lebih pendek sebagai respons terhadap hal ini. Mengirim arus melalui sirkuit, timbangan menghitung bagaimana resistensi ini berubah karena berat untuk menentukan berat yang diberikan pada mereka. Perubahan resistansi biasanya sangat kecil dan sekitar 0,12, tetapi ini memberikan pengukur regangan lebih presisi dalam menentukan berat.