თითქმის ყველანი წონის სკალაზე იმყოფებოდნენ; ზოგი ადამიანი ყოველდღიურად ამოწმებს წონას ჯანმრთელობისა თუ სპორტული მიზნებისთვის, ზოგი კი უფრო მეტად იყენებს მასალების მოწყობილობებს სუპერმარკეტში, სამსახურში ან როგორც ყოვლისმომცველი სამეცნიერო განათლების ნაწილი.
ხშირად წონის სასწორებს ადანაშაულებენ არაკორექტულობაში და სწორად; ეს მოწყობილობები განიცდიან მნიშვნელოვან მექანიკურ სტრესს მათი ზომის მიმართ, განსაკუთრებით ე.წ. აბაზანის ან საყოფაცხოვრებო სასწორი და ბევრი არ არის საჭირო მასალის ნაწილების უწესრიგობაში გადასაგდებად, მაშინაც კი, თუ ისინი სწორად არის აშენებული და დაკალიბრებული.
ოდესმე დაფიქრებულხართ, თუ როგორ მასშტაბმა „იცის“ თუ რამდენი მასა შეემატა მას? როგორ ხდება ეს მოწყობილობები, როგორიც არ უნდა იყოს მათი შინაგანი მოქმედება, ზუსტი დროთა განმავლობაში? რა არის იმის მტკიცება, რომ "წონა არ არის იგივე მასა", როდესაც ეს ერთი შეხედვით ჩანს კომერციული სამყარო, რომ კილოგრამებსა და გირვანქებს ხშირად განიხილება, როგორც სხვადასხვა ფიზიკური ერთეულები რაოდენობა?
წონა და მასა განსაზღვრული
მასა არის თავისთავად მატერიის საზომი, "პერსონალის" ოდენობა, რომელიც ნიმუშია. მასის წარმოდგენის ერთ-ერთი გზაა, რომ მას აქვს intertia, რაც იმას ნიშნავს, რომ თუ ის არ მოძრაობს, მას უნდა დაემატოს ენერგია სისტემაში მისი მოძრაობისკენ, ხოლო თუ ის უკვე მოძრაობს, ენერგია უნდა დაემატოს შენელებისა ან შესაჩერებლად პირდაპირ ინტუიცია გეუბნებათ, რომ რაც უფრო მასიურია ობიექტი, მით უფრო რთულია კაჟოლის მოძრაობა დანარჩენიდან ან გაჩერება, როდესაც ის მოძრაობს.
წონა მასა გამრავლებულია გ, სიმძიმის მიერ წარმოქმნილი აჩქარება. დედამიწაზე, ზოგადად გამოიყენება გ ღირებულებაა 9.8 მეტრი წამში კვადრატში (მ / წმ)2), მთვარეზე იგი მნიშვნელოვნად ნაკლებია და იუპიტერზე ის ბევრად უფრო დიდია, რადგან ამ სხეულებს აქვთ უფრო მცირე და უფრო დიდი მასები, ვიდრე დედამიწას. შედეგი არის ის, რომ იგივე მასას განსხვავებული წონა ექნება უფრო ძლიერი ან სუსტი გრავიტაციულ ველში მოთავსებისას.
ერთეულების SI სისტემაში (მეტრული, ან საერთაშორისო, სისტემა), მასის ძირითადი ერთეული არის კილოგრამი (კგ), ხოლო წონის ერთეული, ან უფრო ფართოდ ძალა არის ნიუტონი (N). ამრიგად, 70 კგ მასის მქონე ადამიანი (დაახლოებით 154 ფუნტი, ან გირვანქა); 1 კგ = 2.204 ფუნტი) დედამიწაზე იქნება (70) (9.8) = 686 N წონა.
მასა წონის წინააღმდეგ ყოველდღიურ ცხოვრებაში
ფუნტი სინამდვილეში არის წონის ერთეული და არა მასა. მასის ძირეული ერთეული შესაბამის იმპერიულ, ან ბრიტანულ ერთეულთა სისტემაში არის slug, რაც მეტწილად გამოუყენებლობაში ჩავარდა. მას შემდეგ, რაც ადამიანთა უმეტესობა იყენებს სასწორებს დედამიწაზე და ამერიკელებს სურთ იცოდნენ მათი "მასა" კილოგრამებად, სინამდვილეში მიზიდულობა შედის დედამიწაზე სასწორ სასწორებში.
ამიტომ მეცნიერულად არ არის სწორი იმის თქმა, რომ "100 კილოგრამი უდრის 220,4 ფუნტს", მაგრამ ეს ასეა არის სწორია იმის თქმა, რომ "100 კილოგრამის მასას აქვს წონა 220,4 ფუნტი დედამიწაზე". გაითვალისწინეთ, რომ ყველაზე მეტად რაოდენობით გამოიგონეს საუკუნეების წინ, იმ დროს, როდესაც დედამიწის გარდა გრავიტაციის აღრიცხვა არ ღირდა ამისთვის!
წონის მანქანების მოკლე ისტორია
ითვლება, რომ გოტფრიდ ვილჰელმ ლაიბნიცმა (1646-1716), რომელსაც ისაკ ნიუტონთან ერთად გამოთვალა მათემატიკური ველის თანადაფინანსება. მისი კონსტრუქცია ჰგავდა ასტროლოგიურ ნიშანს, სასწორი, როგორც წესი, წარმოდგენილია: ვერტიკალური საყრდენი ჰორიზონტალური ზოლით, რომლის ზედა ნაწილში მოძრავი სახსარია დაფიქსირებული. ამ ჰორიზონტალური ზოლის ბოლოებიდან შეჩერებული იყო საკმარისი ფარდობითი მასის ორი ფირფიტა, რომ შეკრება წონასწორობაში ყოფილიყო.
ლაიბნიცის აპარატის გენიალური, ე.წ. ცენტრალური სხივის ბალანსიარის ის, რომ მას შეუძლია განსაზღვროს ნათესავი მარკირებული საგნების მასები კენჭების დამატებისა და გამოკლების სერიის საშუალებით ან სხვა მსგავსი. ამ სქემიდან გარდაუვალი იყო პოზიციების აღნიშვნა და მათი რიცხვითი მნიშვნელობების მინიჭება და ამოქმედდა სიდიდეების ზუსტი თვალყურისდევნების მთელი ახალი სისტემა.
1750-იანი წლების შუა პერიოდში პირველი pendulum სასწორები გამოჩნდა და ეს დროთა განმავლობაში უფრო დახვეწილი გახდა, რადგან ინჟინერიის განვითარებამ მეტ სიზუსტეს მიანიჭა წარმოებაში. Pendulum მასშტაბებს დღესაც იყენებენ მრავალი ფორმით და ბევრ მათგანს გააჩნია ელექტრონიკა, რომელიც საშუალებას იძლევა, ვთქვათ, მოცემული წონის მოცემულ შესასრულ ფასად გადაკეთება.
წონის სასწორის ტიპები
ცენტრალური სხივის ბალანსი, სავარაუდოდ, უკვე გასაგები მიზეზების გამო, თანამედროვე მეცნიერების ან კომერციის ნაწილი აღარ არის, ვიდრე Pony Express. ამ ახლა უკვე უცნაური მანქანის გარეშე, თანამედროვე გამოყენების არცერთი სასწორი არ დადგებოდა. თანამედროვე მასით დანადგარების შერჩევა:
ანალიტიკური ბალანსი: ეს ის არის, რასაც თქვენ ლაბორატორიაში ნახავდით. თქვენ უბრალოდ მოათავსებთ ობიექტს ფირფიტაზე დანაყოფის თავზე და ის აბრუნებს მასას (ან, თუ მომხმარებელი ამჯობინებს, "მასას" იმპერიულ ერთეულებში, როგორიცაა უნცია ან ფუნტი). ეს აგებულია ისე, რომ ფირფიტა მოსვენებული იყოს მხოლოდ სიმძიმის გავლენის ქვეშ და მანქანა აწონასწორებს მას შინაგანი განსაზღვრით, თუ რა ძალისაა საჭირო ფირფიტის ზუსტი შენარჩუნება.
აბაზანის სასწორი: პროგრესულმა მიღწევებმა ტექნოლოგიაში გამოიწვია ისეთი მოდელები, რომლებიც უკვე აღარ არის არაფერი აბაზანის მასშტაბის ერთიანი განსაზღვრებისთვის. დღეს უმეტესობა ციფრულია, მაგრამ "ძველი სკოლის" ანალოგური მოდელები შენარჩუნებულია.
დათვლის მასშტაბი: ეს გამოიყენება მრავალი ობიექტის ასაწონად, რომლებიც ცნობილია, რომ აქვთ ერთგვაროვანი წონა (მაგალითად, ზუსტი ბურთიანი საკისრები) და აჩვენონ ნაჭრების მთლიანი რაოდენობა შედეგის მიხედვით.
მაგალითად, თუ გქონდათ სხვადასხვა ფერის, მაგრამ სხვაგვარად იდენტური რეზინის ბურთულების დიდი კოლექცია, შეგიძლიათ განსაზღვროთ ზუსტად რამდენია თქვენს კოლექციაში ამგვარი მასშტაბის ჩატვირთვით და შეყვანის პარამეტრის ერთი მასის დაყენებით ბურთი ამრიგად, რეზინის ბურთულების ნაკრებისთვის, რომელთა წონაა 0,125 კგ და საერთო მასა 40 კგ, მანქანა გიპასუხებთ, რომ თქვენს კოლექციაში გაქვთ [40 კგ / (0,125 კგ / ბურთი)] = 320 ბურთი.
წეროს მასშტაბი: ამ მასშტაბებს აქვს 5,000 ფუნტის (2,270 კგ) ან მეტი მოცულობა, რაც 2.5 ტონაა, მსგავსი ყოველდღიური ავტომობილების უმეტესობისა. ეს განკუთვნილია ტვირთის ასაწონად, ამავე დროს, ისინი ამწე შეჩერდებიან მიწის ზემოთ. ეს არ იქნებოდა მცდელობა უყურადღებოდ!
მიკრობალანსი: მათი წაკითხვა შესაძლებელია 1 მიკროგრამის (1 მკგ) ან უკეთესი მნიშვნელობით. მიკროგრამა არის კილოგრამის მემილიარდედე, რაც ნიშნავს, რომ, მართალია, ეს არ არის ერთეული, რომელთანაც გადაკვეთე ბევრი შეგნებული დონის, ეს არის ყოველდღიური ცხოვრების ქიმიკოსები, მიკრობიოლოგები, ფარმაკოლოგები და მრავალი სხვა მეცნიერების პროფესიონალები.
საფოსტო მასშტაბი: ამგვარი წონის მოწყობილობა გამოთვლითი მასშტაბის მაგალითია, რომელიც აჩვენებს ფასის ცვლილებებს, როდესაც მასა ემატება ან იშლება, მომხმარებლის მოთხოვნილებების შესაბამისად. იგი გამოიყენება შეერთებული შტატების საფოსტო სამსახურის (USPS) ან კერძო გადაზიდვების კომპანიების მიერ მიწოდებული წერილებისა და ამანათების გადაზიდვის წონის ან გადაზიდვის საფასურის დასადგენად.
ავტომობილის მასშტაბი: ეს სასწორი აგებულია მსხვილი სატვირთო მანქანების, სასოფლო-სამეურნეო სატრანსპორტო საშუალებებისა და სხვა მსხვილი სამრეწველო მანქანების წონისთვის. თქვენ ალბათ გინახავთ ნიშნები, რომლებზეც წერია "აწონეთ სადგური წინ", თუ მანქანით მოძრაობდით აშშ-ს სახელმწიფოთაშორის გზებზე.
ეს გამოიყენება უსაფრთხოების წესების აღსასრულებლად, მაგალითად, იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მანქანები არ იყენებენ გარკვეულ გზებს ამ გზების გამოქვეყნებული წონის შეზღუდვები - რაც კიდევ ერთხელ ხდება, ადამიანების უმეტესობას არ აქვთ შემთხვევა ახლოდან!