ほとんどすべての人が体重計を使用しています。 健康や運動の目的で毎日体重をチェックする人もいれば、スーパーマーケットで、仕事で、または包括的な科学教育の一環として、体重計をもっと利用する人もいます。
多くの場合、体重計は正しくないと非難され、当然のことながらそうです。 これらのデバイスは、特にいわゆるバスルームや 家庭用はかりであり、適切に構成されていても、体重計の部品を乱雑にするのにそれほど時間はかかりません。 校正済み。
体重計がどれだけの質量が追加されたかを「知っている」方法について考えたことはありますか？ これらのデバイスは、内部の動作がどうであれ、時間の経過とともにどのように正確に保たれますか？ そして、一目見ただけで「重量は同じ質量ではない」という主張はどうなっているのでしょうか。 キログラムとポンドがまったく同じ物理的な異なる単位として扱われることが多い商業世界 量？
定義された重量と質量
質量 は物質自体の尺度であり、サンプルに存在する「もの」の量です。 質量を考える1つの方法は、質量がインターテリアを持っていることです。つまり、質量が動いていない場合は、にエネルギーを追加する必要があります。 それを動かすためのシステム、それがすでに動いている場合、それを遅くしたり止めたりするためにエネルギーを追加する必要があります 完全に。 直感的に言うと、オブジェクトの質量が大きいほど、静止状態から動き出すか、動きのあるときに停止するのが難しくなります。
重量 質量に乗算されます g、重力によって生成される加速度。 地球上では、一般的に使用されています g 値は9.8メートル/秒の2乗（m / s2）、一方、月ではそれはかなり少なく、木星ではこれらの物体がそれぞれ地球よりも小さい質量と大きい質量を持っているため、はるかに大きくなります。 結果として、同じ質量は、より強いまたはより弱い重力場に配置されたときに異なる重量を持ちます。
SI単位系（メートル法、または国際単位系）では、基本質量単位は キログラム （kg）は、重量の単位、またはより広義には力であり、ニュートン（N）です。 したがって、体重が70 kg（約154ポンドまたはポンド）の人。 1 kg = 2.204 lb）は、地球上で（70）（9.8）= 686Nの重量になります。
日常生活における質量対重量
ポンドは実際には質量ではなく重量の単位です。 対応する帝国または英国の単位系の質量のルート単位は、
したがって、「100キログラムは220.4ポンドに等しい」と言うのは科学的に正しくありませんが、 です 「100キログラムの質量は地球上で220.4ポンドの重さです」と言うのは正しいです。 ほとんどのことを覚えておいてください 量は何世紀も前に発明されました。当時、地球以外の重力は説明する価値がありませんでした。 にとって！
計量機の短い歴史
アイザックニュートンと一緒に微積分の数学分野を共同発明したとされているゴットフリートウィルヘルムライプニッツ（1646-1716）も、最初の計量装置を考案したと考えられています。 彼の構造は、てんびん座が通常表される星座によく似ていました。可動ジョイントによってその上部に固定された水平バーを備えた垂直支柱。 この水平バーの端から、アセンブリのバランスを保つのに十分な相対質量の2つのプレートを吊り下げました。
ライプニッツの装置の天才、 センタービームバランス、それが決定できるということです 相対的 小石などの一連の加算および減算によるラベル付きオブジェクトの塊。 このスキームから、位置にマークを付けて数値を割り当てることは避けられず、数量を正確に追跡するまったく新しいシステムが機能しました。
1750年代半ば、最初の 振り子スケール が登場し、エンジニアリングの開発により製造の精度が向上するにつれて、これらは時間の経過とともにより複雑になりました。 振り子の目盛りは今日でも多くの形で使用されており、多くの場合、たとえば、特定の重量を特定の購入価格に変換できる電子機器が装備されています。
体重計の種類
センタービームバランスは、すでに明らかである可能性が高い理由から、ポニーエクスプレスほど現代の科学や商業の一部ではありません。 しかし、この今では古風な機械がなければ、現代で使用されているスケールはどれも生まれなかったでしょう。 最新の計量機のサンプル：
分析バランス： これは、ラボで見た可能性が高いものです。 ユニットの上のプレートにオブジェクトを置くだけで、質量（または、ユーザーが希望する場合は、オンスやポンドなどの帝国単位の「質量」）が返されます。 これらは、重力のみの影響下でプレートが静止するように構築されており、機械はプレートを正確に静止させるために必要な力を内部で決定することにより、これを相殺します。
体重計： 技術の進歩的な進歩により、モデルはもはや均一な体重計の定義に近いものではなくなりました。 今日のほとんどはデジタルですが、「昔ながらの」アナログモデルは存続しています。
カウントスケール： これは、均一な重量であることがわかっている複数のオブジェクト（たとえば、精密ボールベアリング）の重量を測定し、その結果に基づいて合計ピース数を表示するために使用されます。
たとえば、色は異なるが同じゴムボールのコレクションが大量にある場合は、次のように判断できます。 それらをそのようなスケールにロードし、入力パラメーターを1の質量に設定することにより、コレクションに正確にいくつあるか 玉。 したがって、1個あたりの重量が0.125 kgで、総質量が40 kgのゴム製ボールのセットの場合、マシンは、コレクションに[40 kg /（0.125 kg / ball）] = 320個のボールがあると応答します。
クレーンスケール： これらのスケールの予想容量は5,000ポンド（2,270 kg）以上で、これは2.5トンであり、ほとんどの日常の自動車と同様です。 これらは、クレーンによって地上に吊り下げられると同時に荷物の重量を測定するように設計されています。 これは、不注意な人にとっては努力ではありません！
マイクロバランス： これらは、1マイクログラム（1µg）以上の値まで読み取ることができます。 マイクログラムは1キログラムの10億分の1です。つまり、マイクログラムはおそらく単位ではありませんが、 意識レベルでは、化学者、微生物学者、薬理学者、その他多くの科学専門家の日常生活の一部です。
郵便はかり： この種の計量装置は、顧客のニーズに合わせて質量が追加または削除されると価格の変化を表示する計算スケールの一例です。 これは、米国郵政公社（USPS）または民間の運送会社によって配達される手紙または小包の輸送重量または配達料金を決定するために使用されます。
車両スケール： これらのはかりは、大型トラック、農用車両、その他の大型産業用車両の重量を測定するために作られています。 米国の州間高速道路を運転したことがある場合は、「WeighStationAhead」という標識を見たことがあるでしょう。
これらは、特定の道路を使用する車両が超過しないようにするなど、安全規制を施行するために使用されます それらの道路の掲示されている重量制限–繰り返しになりますが、ほとんどの人は覗き見する機会がありません 密接に！