Nástroje používané na meranie hmotnosti

Hmotnosť objektu predstavuje množstvo hmoty v danom objekte. Meranie hmotnosti nemusí nevyhnutne merať hmotnosť, pretože hmotnosť sa mení v závislosti od pôsobenia gravitácie. Hmotnosť sa však nezmení bez ohľadu na to, kde sa objekt nachádza. Množstvo hmoty zostáva rovnaké. Na meranie hmotnosti používajú vedci rôzne nástroje v závislosti od veľkosti a umiestnenia objektu.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Hmotnosť je množstvo hmoty v objekte. Existuje množstvo nástrojov na meranie hmotnosti v rôznych prostrediach. Patria sem váhy a váhy, meracie prevodníky, snímače vibračných trubíc, newtonovské prístroje na meranie hmotnosti a použitie gravitačnej interakcie medzi objektmi.

Váhy a váhy

Pre väčšinu predmetov každodennej potreby používajú vedci rovnováhu na získanie hmotnosti objektu. Váha porovnáva objekt so známou hmotnosťou s daným objektom. Jedným príkladom váh je trojitá váha. Štandardná merná jednotka hmotnosti je založená na metrickom systéme a zvyčajne sa označuje ako kilogram alebo gram. Medzi rôzne typy váh patria váhy lúčov a digitálne vedecké váhy. Vo vesmíre vedci merajú hmotnosť zotrvačnou rovnováhou. Tento typ váh používa pružinu, ku ktorej je pripevnený predmet neznámej hmotnosti. Úroveň vibrácií objektu a tuhosť pružiny pomáhajú zistiť hmotnosť objektu.

V domácnosti pomáhajú pri určovaní hmotnosti moderné digitálne a jarné váhy. Osoba stojí na váhe, ktorá získava telesnú hmotnosť. Digitálna váha vypočítava hmotnosť človeka tak, že vezme telesnú hmotnosť a vydelí ju gravitáciou.

Zariadenie na meranie hmotnosti pomocou vesmírneho lineárneho zrýchlenia (SLAMMD)

SLAMMD, sofistikovanejšie zariadenie na meranie hmotnosti, meria hmotnosť ľudí na obežnej dráhe na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice. SLAMMD je zariadenie namontované na stojane, ktoré sa spolieha na druhý pohybový zákon sira Isaaca Newtona, pričom sila sa rovná hromadnej akcelerácii. Použitím dvoch pružín, ktoré pôsobia proti osobe, toto zariadenie určuje hmotnosť osoby pomocou sily a zrýchlenia.

Merací prevodník

Hmotnosť sa občas nedá určiť pomocou váhy. Na meranie hmotnosti kvapaliny v kalibrovanej nádrži používajú vedci snímače. Prevodník meria hmotnostné vlastnosti kvapaliny v statickom stave. Prevodník vysiela signál do procesora, ktorý vykonáva hromadné výpočty. Indikátor zase zobrazuje hmotnosť. Keď sa zmeria hmotnosť kvapaliny pod prevodníkom a odčíta sa hmotnosť pary, hmotnosti plávajúcej strechy, hmotnosti spodného sedimentu a vody, získa sa celková hmotnosť.

Senzor hmotnosti vibračnej trubice

Meranie fyzikálnych vlastností na mikroskopickej úrovni predstavuje pre vedcov výzvy. Jednou z účinných metód na meranie biologických vzoriek vo veľkosti mikrogramov v tekutine je snímač hmotnosti vibračnej trubice. Najprv senzor určí vznášajúcu sa hmotnosť objektu pomocou hustoty kvapaliny. Po nájdení vztlakovej hmotnosti možno absolútnu hmotnosť zistiť zmeraním vztlakovej hmotnosti objektu v tekutinách rôznych hustôt. Tento cenovo dostupný prenosný senzor poskytuje užitočné údaje o biomateriáloch, ako sú embryá, bunky a semená.

Gravitačná interakcia

Pri obrovských objektoch vo vesmíre sa vedci spoliehajú na gravitačnú interakciu predmetného objektu s blízkymi objektmi. Na určenie hmotnosti hviezdy musíte poznať vzdialenosť medzi ňou a inou hviezdou a čas ich príslušných pohybov. Vedci tiež používajú rýchlosť rotácie na meranie hmotnosti galaxií.

  • Zdieľam
instagram viewer