Una pratica comune quando si acquista un qualche tipo di dispositivo di misurazione, come una scala o un righello, è calibrarlo. La calibrazione è importante per determinare l'accuratezza di quel dispositivo di misurazione.
Ad esempio, se il tuo amico ti dà un vecchio righello di legno da 12 pollici, potresti voler calibrare il righello per determinare se è veramente di 12 pollici, poiché il legno può contrarsi ed espandersi a causa della temperatura.
Potresti usare un nuovo righello di plastica da 12 pollici, che non è stato piegato o modificato dalla produzione per determinare se il righello di legno è in realtà di 12 pollici o meno. Devi presumere che i produttori abbiano anche calibrato le macchine che producono i righelli di plastica, perché ovviamente devi accettare che il righello di plastica sia, in effetti, di 12 pollici.
Ma per quanto riguarda la calibrazione delle bilance per misurare correttamente le masse? Esaminiamo una procedura rapida di calibrazione della bilancia per una bilancia digitale.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
La calibrazione è la procedura di confronto della misurazione di una certa quantità misurata da un dispositivo rispetto a uno standard noto.
FAI DA TE. Procedura di calibrazione della bilancia
Primo, poiché siamo sulla Terra, il peso di un oggetto è la massa moltiplicata per l'accelerazione di gravità. A volte "massa" e "peso" sono usati in modo intercambiabile perché il peso di un oggetto è semplicemente la massa scalata dall'accelerazione dovuta alla gravità. È importante, tuttavia, ricordare che la massa è la quantità di materia in un oggetto, mentre il peso è la forza di gravità su quell'oggetto.
Per iniziare la calibrazione, devi trovare qualcosa da usare come massa standard.
I nuovi quarti dalla zecca degli Stati Uniti sono un'opzione; un nuovissimo quartiere americano ha una massa di 5,670 grammi. Altre opzioni sono penny o nickel americani nuovi di zecca; un centesimo ha una massa di esattamente 2.500 grammi e un nichel ha una massa di 5.000 grammi.
Posiziona la moneta scelta sulla bilancia e leggi l'output. Se hai messo un centesimo sulla bilancia, dovresti leggere 2.500 grammi. Se metti un quarto sulla bilancia, l'output dovrebbe leggere 5,670 grammi.
Se la bilancia indica 5,671 grammi, c'è chiaramente una differenza di 0,001 grammi tra la lettura e la massa nota. Pertanto, hai anche determinato che qualsiasi errore di calibrazione sarà probabilmente di circa 10-3 grammi, il che significa che la scala è abbastanza precisa per decimi e centesimi.
Se la lettura per il centesimo era 2.500, ma la lettura per il quarto era 5.700 grammi, puoi vedere che la bilancia ha solo la risoluzione per misurare un decimo di grammo. Questa è un'altra forma di calibrazione.
Oggetti che pesano 10 grammi
Può essere utile disporre di una serie di oggetti di massa nota per determinare se si verificano cambiamenti nella calibrazione della bilancia per valori di massa estremi. Quindi, trova alcuni oggetti diversi, come oggetti che pesano 10 grammi (o hanno una massa di 10 grammi) come le monete, così come oggetti domestici che pesano 100 grammi.
Perché non accumulare una tonnellata di monete? Se hai 20 nichelini, o 40 centesimi, hai 100 grammi che puoi usare per la calibrazione. Posizionare le monete sulla bilancia e osservare la lettura. La massa dovrebbe leggere esattamente 100.000 grammi. Se la lettura è superiore o inferiore a 100.000 grammi, è nuovamente possibile determinare un valore di calibrazione.
Alcune scale sono più precise per masse maggiori, quindi è possibile che per masse piccole (come un singolo moneta) c'è una notevole differenza tra la misura e la massa nota, che scompare man mano che si aggiunge monete.
La calibrazione è una tecnica generale che può essere utilizzata per determinare la precisione con cui qualsiasi dispositivo di misurazione è in grado di misurare la quantità prevista.