저울과 저울은 비슷한 용도로 사용될 수 있지만 무게를 생성하는 방법의 차이를 이해하면 서로 다른 용도에 대해 알 수 있습니다. 많은 사람들이 "스케일"과 "균형"이라는 단어를 사용하여 동일하거나 유사한 것을 의미합니다. 이로 인해 저울과 저울을 사용하는 실험실 기술을 통해 정확하게 측정되는 것을 결정하는 데 혼란이 발생할 수 있습니다.
저울이하는 일
저울은 일반적으로 무게를 측정 할 때 사용됩니다. 그들은 질량에 작용하는 힘을 측정하고 무게를 결정하기 위해 지구상의 물체의 무게에 대한 공식을 사용합니다. 계량 저울의 유형은 작동 방식에 따라 다를 수 있습니다. 현대 계량 저울은 때때로 함께 배열 된 스프링 세트를 사용하여 저울이 무게를 결정하기 위해 스프링이 압축되는 정도를 측정합니다.
다른 계량 저울은 스트레인 게이지로드 셀을 사용합니다. 이것들은 힘이 가해지면 약간 압축되어 전기가 스트레인 게이지의 저항, 로드 셀을 통해 전류를 측정하는 장치는 정확히 잰. 이 전기 회로의 저항은 저울에 놓인 무게와 관련이 있으므로이 저항의 변화를 측정하고 무게로 변환 할 수 있습니다.
저울은 일반적으로 저울의 정밀도와 복잡성이 많이 필요하지 않은 애플리케이션에서 사용됩니다. 즉, 체육관이나 집, 음식 재료를 칭량하는 영역에서 체중계를 밟을 때 유용하다는 것을 알 수 있습니다. 다른 유형의 계량 스케일에는 설명 된대로 스트레인로드 게이지를 사용하는 디지털 스케일 또는 무게로 인해 바늘이 얼마나 회전하는지에 따라 질량을 직접 측정하는 기계식 스케일이 포함됩니다.
저울이하는 일
반면 저울은 저울의 플랫폼에 놓는 모든 것의 질량을 알려줍니다. 그들은 저울이 사용하는 것과 동일한 원리를 사용하여 저울의 플랫폼에 놓인 무게를 기반으로 이것을 계산합니다. 그러나 특히 저울은 일반적으로 저울에있는 재료의 무게에 대항하는 힘 복원 메커니즘을 사용하여 구축됩니다. 이 복원력은 물체가 순 힘 0으로 평형 상태로 돌아 가게하는 원인입니다.
저울과 달리 저울은 더 복잡하며 일반적으로 실험실, 대학 연구 센터, 의료 시설 및 유사한 연구 환경에서 더 자주 볼 수 있습니다. 일반적으로 스케일보다 더 정확할 수 있습니다.
다양한 유형의 칭량 저울에는 질량 샘플을 그램 단위로 칭량하는 마이크로 저울, 분석 저울이 포함될 수 있습니다. 또한 분동 및 정밀 저울의 미세한 변화를 측정합니다. 정도. 정밀 저울은 소수점 이하 두 자리 또는 세 자리의 정밀도로 그램 단위의 질량을 측정 할 수 있습니다. 분석 저울은 소수점 이하 네 자리까지 더 높은 정밀도를 달성 할 수 있으며, 마이크로 저울은 최대 여섯 자리의 그램 단위로 질량을 알려줄 수 있습니다.
척도와 저울 간의 이러한 차이에도 불구하고 "척도"와 "균형"이라는 용어는 여전히 상대적으로 서로 바꿔서 사용할 수 있습니다. "척도 균형"), 특히 과학자들 사이에서도 저울 사용 메커니즘이 질량을 측정 할 수 있고 저울 사용도 측정 할 수 있습니다. 무게. 이러한 메커니즘을 더 자세히 이해하면 필요할 때 차이점을 식별하는 데 도움이됩니다.
저울과 저울의 무게
사람들이 저울이나 균형을 생각할 때, 서로 무게가 나가는 피벗에서 서로 연결된 두 개의 질량을 시각화하는 것이 일반적입니다. 수세기 동안 인간과 함께해온 질량 또는 무게를 결정하는 원시적 형태는 무게 나 질량을 결정할 때 많은 저울과 저울이 사용하는 중력의 물리학 각기.
저울과 저울은 각각 무게와 질량을 측정 할 수 있지만 물체에 대한 중력을 제어하는 동일한 물리적 원리에 의존합니다. 뉴턴의 제 2 법칙을 사용하여 물체의 힘을 측정 할 수 있습니다.에프질량의 산물로미디엄가속도의 배ㅏ사용F = ma.물체 무게의 힘이W지구를 향해 당기는 힘은지, 중력 가속도, 방정식을 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.W = mg대중을 위해미디엄개체의.
실제 애플리케이션에서 저울과 저울은 그들이있는 위치에 따라 보정되어야합니다. 중력 가속도가 각기 다른 부분에 걸쳐 0.5 %까지 변할 수 있기 때문에 사용됩니다. 지구. 저울 또는 저울을 교정 한 후 무게와 질량 사이의 변환은 과학 기기에 대해 간단합니다.
스프링 스케일
저울과 균형은 기기 표면에 놓인 무게에 반응하여 스프링 길이의 변화와 같은 다른 힘과 함께이 힘을 합산 할 수 있습니다. 이 스프링은 다음에 따라 팽창 및 압축됩니다.Hooke의 법칙, 이는 물체의 무게와 같이 스프링에 작용하는 힘이 그 결과로 스프링이 움직이는 거리와 직접 관련이 있음을 알려줍니다.
뉴턴의 제 2 법칙과 유사한 형태로, 이 법칙은
F = kx
적용된 힘을 위해에프, 스프링의 강성케이결과적으로 스프링이 움직이는 거리엑스.
스프링 스케일은 질량을 파운드 단위로 측정하기 위해 민감하고 정밀 할 수 있습니다. 욕실 저울을 밟으면 그 안에있는 스프링이 압축되어 체중이 표시 될 때까지 바늘이나 다이얼이 회전합니다. 봄 비늘은 안타깝게도 봄이 장기간에 걸쳐 일상적으로 사용되기 때문에 느슨해 질 수 있습니다. 이로 인해 스프링이 능력을 잃고 자연스럽게 확장 및 축소됩니다. 이러한 이유로 이러한 현상이 발생하지 않도록 적절하고 지속적으로 보정해야합니다.
Hooke의 법칙 외에도 다음을 사용할 수 있습니다.영 계수(또는 탄성 계수) 무게를 가할 때 줄이 얼마나 압축되는지 결정합니다. 응력에 대한 응력의 비율로 정의됩니다.
E = \ frac {\ epsilon} {\ sigma}
영률을 위해이자형, 스트레스ϵ( "엡실론") 및 변형σ( "시그마").
이 방정식에서 응력은 단위 면적당 힘으로 주어지며 변형은 길이의 변화를 원래 길이로 나눈 값입니다. Young 's modulus는 변형에 대한 재료의 저항을 측정하며 더 단단한 재료는 더 큰 Young 's moduli를가집니다.
영 계수는 압력과 마찬가지로 면적당 힘의 단위를가집니다. 이것을 사용하여 스프링에 가해지는 힘을 얻기 위해 물체의 무게를받는 스프링의 표면적에 영 계수를 곱할 수 있습니다. 이것은 같은 힘입니다에프Hooke의 법칙에서.
긴장 정도
저울에 사용되는 스트레인 게이지는 저울에 무게가있을 때 전기 저항의 변화를 측정합니다. 스트레인 게이지 자체는 전기 회로의 격자 모양 패턴으로 배열 된 얇은 와이어 또는 호일을 둘러싸는 금속 조각입니다. 따라서 한 방향으로 힘이 가해지면 저항이 정확하고 적은 양으로 변합니다. 무게.
무게로 인해 와이어 또는 호일의 일부가 더 팽팽 해지고 압축되면 전기 회로의 저항이 증가하고 이에 대응하여 스트레인 게이지가 두껍고 짧아집니다. 회로를 통해 전류를 보내면 저울은이 저항이 무게로 인해 어떻게 변하는 지 계산하여 가해지는 무게를 결정합니다. 저항의 변화는 일반적으로 매우 미세하고 약 0.12 Ω이지만 이는 스트레인 게이지가 무게를 결정하는 데있어 더욱 정밀한 결과를 제공합니다.