Powszechną praktyką przy zakupie jakiegoś urządzenia pomiarowego, takiego jak waga lub linijka, jest jego kalibracja. Kalibracja jest ważna dla określenia dokładności tego urządzenia pomiarowego.
Na przykład, jeśli znajomy daje ci starą drewnianą 12-calową linijkę, możesz skalibrować linijkę, aby określić, czy rzeczywiście ma ona 12 cali, ponieważ drewno może kurczyć się i rozszerzać pod wpływem temperatury.
Możesz użyć nowej, plastikowej 12-calowej linijki, która nie została wygięta ani zmieniona od czasu produkcji, aby określić, czy drewniana linijka rzeczywiście ma 12 cali, czy nie. Musisz założyć, że producenci skalibrowali również maszyny, które produkują plastikowe linijki, ponieważ oczywiście musisz zaakceptować fakt, że plastikowa linijka ma w rzeczywistości 12 cali.
Ale co z kalibracją wag w celu prawidłowego pomiaru mas? Przejdźmy przez procedurę szybkiej kalibracji wagi dla wagi cyfrowej.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Kalibracja to procedura porównywania pomiaru pewnej wielkości mierzonej przez urządzenie ze znanym standardem.
MAJSTERKOWANIE. Procedura kalibracji wagi
Po pierwsze, ponieważ jesteśmy na Ziemi, ciężar obiektu to masa razy przyspieszenie grawitacyjne. Czasami „masa” i „ciężar” są używane zamiennie, ponieważ ciężar obiektu jest po prostu masą przeskalowaną przez przyspieszenie ziemskie. Należy jednak pamiętać, że masa to ilość materii w obiekcie, podczas gdy waga to siła grawitacji działająca na ten obiekt.
Aby rozpocząć kalibrację, musisz znaleźć coś do użycia jako masa wzorcowa.
Opcją są nowe kwatery od Mennicy Stanów Zjednoczonych; zupełnie nowa ćwiartka w USA ma masę 5,670 gramów. Inne opcje to zupełnie nowe pensy lub pięciocentówki amerykańskie; grosz ma masę dokładnie 2500 gramów, a nikiel ma masę 5000 gramów.
Połóż wybraną monetę na wadze i odczytaj wynik. Jeśli umieściłeś pensa na wadze, powinieneś odczytać 2.500 gramów. Jeśli umieścisz ćwiartkę na wadze, wynik powinien wynieść 5,670 gramów.
Jeśli waga wskazuje 5,671 grama, wyraźnie widać różnicę 0,001 grama w odczycie i znanej masie. W ten sposób ustaliłeś również, że każdy błąd kalibracji będzie prawdopodobnie wynosił około 10-3 gramów, co oznacza, że skala jest dość dokładna dla dziesiątych i setnych.
Jeśli odczyt za pensa wynosił 2.500, ale odczyt za ćwiartkę wynosił 5.700 gramów, widać, że waga ma rozdzielczość tylko do pomiaru jednej dziesiątej grama. To kolejna forma kalibracji.
Przedmioty, które ważą 10 gramów
Pomocne może być posiadanie szeregu obiektów o znanej masie, aby określić, czy nastąpiła jakakolwiek zmiana w kalibracji wagi dla ekstremalnych wartości mas. W ten sposób znajdź kilka różnych przedmiotów, takich jak przedmioty ważące 10 gramów (lub o masie 10 gramów), takie jak monety, a także artykuły gospodarstwa domowego ważące 100 gramów.
Dlaczego po prostu nie ułożyć tony monet? Jeśli masz 20 pięciocentówek lub 40 pensów, masz 100 gramów, które możesz wykorzystać do kalibracji. Umieść monety na wadze i obserwuj odczyt. Masa powinna dokładnie odczytać 100 000 gramów. Jeśli odczyt jest większy lub mniejszy niż 100 000 gramów, możesz ponownie określić wartość kalibracji.
Niektóre wagi są dokładniejsze dla większych mas, więc możliwe jest, że dla małych mas (takich jak pojedynczy monety) jest zauważalna różnica między pomiarem a znaną masą, która znika w miarę dodawania monety.
Kalibracja to ogólna technika, którą można wykorzystać do określenia, jak dokładnie każde urządzenie pomiarowe jest w stanie zmierzyć zamierzoną ilość.