Скоро сви су били на ваги; неки људи свакодневно проверавају своју тежину у здравствене или спортске сврхе, док други више користе уређаје за вагање у супермаркету, на послу или као део свеобухватног научног образовања.
Често се ваге оптужују за нетачност и то с правом; ови уређаји су изложени знатном механичком напрезању у односу на своју величину, посебно у случају такозваног купатила или кућне ваге, а не треба пуно бацити делове ваге у неред чак и ако су правилно конструисани и баждарен.
Да ли сте икада размишљали како вага уопште „зна“ колико јој је масе додато? Како ови уређаји, без обзира на њихов унутрашњи рад, остају тачни током времена? И шта је са тврдњом да „тежина није иста маса“ када се то јасно види из погледа на комерцијалном свету да се килограми и килограми често третирају као различите јединице истог физичког количина?
Дефинисана тежина и маса
Миса је мера материје саме по себи, количина „ствари“ присутних у узорку. Један од начина да се замисли маса је да она има интертиа, што значи да ако се не креће, мора јој се додати енергија систем да се креће, док ако се већ креће, мора се додати енергија да би се успорио или зауставио изравно. Интуиција вам говори да је што је објекат масивнији, теже је удовољити покрету од мировања или зауставити се када је у покрету.
Тежина је маса помножена са г, убрзање произведено гравитацијом. На Земљи се обично користи г вредност је 9,8 метара у секунди на квадрат (м / с2), док је на Месецу то знатно мање, а на Јупитеру је знатно веће јер та тела имају мање и веће масе од Земље. Резултат је да ће иста маса имати различиту тежину када се стави у јаче или слабије гравитационо поље.
У СИ систему јединица (метрички или међународни систем) основна јединица масе је килограм (кг), док је јединица тежине, или шире гледано сила, њутн (Н). Тако особа са масом од 70 кг (око 154 фунте; 1 кг = 2,204 лб) ће имати тежину (70) (9,8) = 686 Н на Земљи.
Маса наспрам тежине у свакодневном животу
Фунта је заправо јединица тежине, а не масе. Коренска јединица масе у одговарајућем царском, односно британском систему јединица је пуж, који је углавном пропао. Будући да већина људи користи своје ваге на Земљи, а Американци желе да знају њихову „масу“ у килограмима, гравитација је у ствари уграђена у ваге на Земљи.
Стога научно није тачно рећи „100 килограма једнако је 220,4 килограма“, али то јесте је тачно рећи „Маса од 100 килограма има тежину од 220,4 килограма на Земљи“. Имајте на уму да већина количине су измишљене пре векова, у време када гравитација поред Земљине није била вредна рачуна за!
Кратка историја машина за вагање
Верује се да је и Готтфриед Вилхелм Леибниз (1646-1716), који је заслужан за заједничко измишљање математичког поља рачуна заједно са Исаацом Невтоном, осмислио прве уређаје за мерење. Његова конструкција је личила на астролошки знак Ваге који је обично представљен: вертикални ступ са хоризонталном шипком причвршћеном на врху покретним зглобом. На крајевима ове хоризонталне шипке биле су окачене две плоче довољне релативне масе да би склоп био у равнотежи.
Гениј Леибнизовог уређаја, назван а равнотежа средњег снопа, је да би то могло да одреди у односу масе обележених предмета низом сабирања и одузимања каменчића или слично. Из ове шеме било је неизбежно да се положаји обележавају и додељују им нумеричке вредности, а у игру је пуштен и потпуно нови систем праћења прецизног праћења количина.
Средином 1750-их, прва клатнасте ваге појавили, а они су временом постајали све сложенији како су инжењерски развоји омогућавали већу прецизност у производњи. Клатнасте ваге се и данас користе у многим облицима, а многе су опремљене електроником која омогућава, рецимо, претварање дате тежине у дату набавну цену.
Врсте вага
Вага средњег снопа, из разлога који су вероватно већ јасни, више није део модерне науке или трговине као што је Пони Екпресс. Без ове сада необичне машине, међутим, не би настала ниједна вага у модерној употреби. Узорак савремених машина за вагање:
Аналитичка вага: Ово је оно што сте вероватно видели у лабораторији. Једноставно ставите предмет на тањир на врх јединице и он враћа масу (или, ако корисник то више воли, „масу“ у царским јединицама као што су унци или килограми). Они су направљени тако да плоча мирује само под утицајем гравитације, а машина то уравнотежује интерним одређивањем силе потребне да би плоча била тачно непомична.
Вага за купатило: Напредни напредак технологије резултирао је моделима који више нису ни приближно јединственој дефиницији ваге за купатило. Већина је данас дигитална, али аналогни модели „старе школе“ и даље постоје.
Скала за бројање: Ово се користи за вагање више предмета за које се зна да имају једнолику тежину (на пример, прецизни куглични лежајеви) и приказује укупан број комада на основу резултата.
На пример, ако сте имали велику колекцију различитих боја, али иначе идентичних гумених куглица, могли бисте то утврдити тачно колико их има у вашој колекцији тако што ћете их учитати на такву вагу и подесити улазни параметар на масу једног лопта. Тако ће за сет гумених куглица тежине 0,125 кг по комаду и укупне масе 40 кг, машина одговорити да имате [40 кг / (0,125 кг / куглу)] = 320 куглица у својој колекцији.
Дизалица: Ове ваге имају очекивани капацитет од 2.000 кг или више, што је 2,5 тоне, слично већини свакодневних моторних возила. Они су дизајнирани за вагање терета истовремено када их дизалица окачи изнад земље. Ово не би био напор непажљивих!
Мицробаланце: Они се могу очитати на вредност од 1 микрограма (1 μг) или више. Микрограм је милијарда килограма, што значи да, иако то вероватно није јединица са којом сте се много пресекли свестан, део је свакодневног живота хемичара, микробиолога, фармаколога и многих других научних професионалаца.
Поштанска скала: Ова врста уређаја за мерење пример је рачунске ваге која приказује промене цена како се маса додаје или уклања у складу са потребама купаца. Користи се за одређивање тежине пошиљке или трошкова испоруке за писма или пакете које достављају поштанске службе Сједињених Држава (УСПС) или приватне бродарске компаније.
Вага возила: Ове ваге су направљене за вагање великих камиона, пољопривредних возила и других великих индустријских возила. Вероватно сте видели табле са натписом „Измерите станицу напред“ ако сте возили америчким међудржавним аутопутевима.
Они се користе за спровођење сигурносних прописа, као што је осигуравање да возила која користе одређене путеве не премашују постављена ограничења тежине тих путева - нешто, опет, већина људи нема прилику да вири изблиза!