ประเภทของเครื่องชั่งน้ำหนักและหน้าที่การใช้งาน

เกือบทุกคนได้รับการชั่งน้ำหนัก บางคนตรวจน้ำหนักทุกวันเพื่อสุขภาพหรือจุดประสงค์ด้านกีฬา ในขณะที่บางคนใช้อุปกรณ์ชั่งน้ำหนักที่ซุปเปอร์มาร์เก็ต ในการทำงาน หรือเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ที่ครอบคลุมมากขึ้น

บ่อยครั้งที่เครื่องชั่งน้ำหนักถูกกล่าวหาว่าไม่ถูกต้องและถูกต้อง อุปกรณ์เหล่านี้อาจมีความเครียดทางกลมากเมื่อเทียบกับขนาดของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่เรียกว่าห้องน้ำหรือ เครื่องชั่งในครัวเรือน และไม่ต้องใช้เวลามากในการโยนชิ้นส่วนเครื่องชั่งน้ำหนักให้ยุ่งเหยิง แม้ว่าจะมีการสร้างอย่างถูกต้องและ ปรับเทียบ

คุณเคยคิดบ้างไหมว่ามาตราส่วน "รู้" ว่ามีการเติมมวลเข้าไปมากแค่ไหน? อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานอย่างไรยังคงแม่นยำตลอดเวลา แล้วมีคำกล่าวที่ว่า "น้ำหนักไม่เท่ากัน" เมื่อเห็นชัดๆ at โลกการค้าที่กิโลกรัมและปอนด์มักจะถูกมองว่าเป็นหน่วยที่แตกต่างกันทางกายภาพที่เหมือนกันมาก ปริมาณ?

มวล เป็นตัววัดปริมาณของ "สิ่งของ" ที่มีอยู่ในตัวอย่าง วิธีหนึ่งที่จะตั้งครรภ์มวลคือ มันมี intertia หมายความว่าถ้ามันไม่เคลื่อนที่จะต้องเพิ่มพลังงานเข้าไป ระบบที่จะทำให้มันเคลื่อนไหว ในขณะที่ถ้ามันเคลื่อนที่อยู่แล้วจะต้องเพิ่มพลังงานให้ช้าลงหรือหยุดมัน ทันที สัญชาตญาณบอกคุณว่ายิ่งวัตถุมีมวลมากเท่าใด ก็ยิ่งยากที่จะโน้มน้าวให้เคลื่อนไหวจากการพักหรือหยุดเมื่อมันเคลื่อนที่

น้ำหนัก คือมวลคูณด้วย g, ความเร่งที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง บนโลก ที่ใช้กันทั่วไป g มีค่าเท่ากับ 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง (m/s²) ในขณะที่บนดวงจันทร์มีมวลน้อยกว่ามากและบนดาวพฤหัสบดีนั้นยิ่งใหญ่กว่ามากเพราะวัตถุเหล่านี้มีมวลน้อยกว่าและใหญ่กว่าโลกตามลำดับ ผลที่สุดคือมวลเดียวกันจะมีน้ำหนักต่างกันเมื่อวางไว้ในสนามโน้มถ่วงที่แรงกว่าหรือน้อยกว่า

ในระบบ SI ของหน่วย (ระบบเมตริกหรือระบบสากล) หน่วยฐานของมวลคือ กิโลกรัม (กก.) ในขณะที่หน่วยของน้ำหนักหรือแรงที่กว้างกว่านั้นคือนิวตัน (N) ดังนั้นคนที่มีมวล 70 กก. (ประมาณ 154 ปอนด์หรือปอนด์; 1 กก. = 2.204 ปอนด์) จะมีน้ำหนัก (70)(9.8) = 686 N บนโลก

ปอนด์เป็นหน่วยของน้ำหนัก ไม่ใช่มวล หน่วยรากของมวลในระบบอิมพีเรียลหรืออังกฤษที่สอดคล้องกันคือ กระสุน, ซึ่งเลิกใช้ไปมากแล้ว เนื่องจากมนุษย์ส่วนใหญ่ใช้ตาชั่งบนโลก และชาวอเมริกันต้องการทราบ "มวล" ของพวกเขาในหน่วยปอนด์ แรงโน้มถ่วงที่ส่งผลจึงถูกรวมเข้ากับเครื่องชั่งน้ำหนักบนโลก

ดังนั้นจึงไม่ถูกต้องทางวิทยาศาสตร์ที่จะพูดว่า "100 กิโลกรัมเท่ากับ 220.4 ปอนด์" แต่ but คือ ถูกต้องที่จะบอกว่า "มวล 100 กิโลกรัมมีน้ำหนัก 220.4 ปอนด์บนโลก" จำไว้ว่าส่วนใหญ่ ปริมาณถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อหลายศตวรรษก่อน ในช่วงเวลาที่แรงโน้มถ่วงนอกเหนือจากโลกไม่คุ้มกับการบัญชี สำหรับ!

ก็อตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบนิซ (1646-1716) ซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้ประดิษฐ์สนามแคลคูลัสร่วมกับไอแซก นิวตัน เชื่อกันว่าเป็นผู้คิดค้นเครื่องชั่งน้ำหนักเครื่องแรก การก่อสร้างของเขาเหมือนกับสัญลักษณ์ทางโหราศาสตร์ ปกติแล้วราศีตุลย์จะแสดง: เสาแนวตั้งที่มีแถบแนวนอนจับจ้องไปที่ด้านบนด้วยข้อต่อที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ จากปลายแถบแนวนอนนี้ถูกแขวนแผ่นสองแผ่นที่มีมวลสัมพัทธ์เพียงพอเพื่อให้ชุดประกอบสมดุล

อัจฉริยะของอุปกรณ์ Leibniz ที่เรียกว่า a คานกลางสมดุล centerคือมันสามารถกำหนดได้ ญาติ มวลของวัตถุที่ติดฉลากผ่านชุดของการเพิ่มเติมและการลบก้อนกรวดหรือสิ่งที่คล้ายกัน จากรูปแบบนี้ เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ตำแหน่งจะถูกทำเครื่องหมายและกำหนดค่าตัวเลข และระบบใหม่ทั้งหมดในการติดตามปริมาณที่แม่นยำได้ถูกนำมาใช้ในการเล่น

ในช่วงกลางทศวรรษ 1750 ครั้งแรก-1 ตาชั่งลูกตุ้ม ปรากฏขึ้น และสิ่งเหล่านี้มีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากการพัฒนาทางวิศวกรรมช่วยให้การผลิตมีความแม่นยำมากขึ้น เครื่องชั่งลูกตุ้มยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ในหลายรูปแบบ และหลายเครื่องมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยอมให้ แปลงน้ำหนักที่กำหนดเป็นราคาซื้อที่กำหนดได้

ความสมดุลของลำแสงตรงกลาง ด้วยเหตุผลที่น่าจะชัดเจนอยู่แล้ว ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของวิทยาศาสตร์หรือการค้าสมัยใหม่มากไปกว่า Pony Express หากไม่มีเครื่องจักรที่แปลกตาในตอนนี้ เครื่องชั่งในการใช้งานสมัยใหม่จะไม่เกิดขึ้น ตัวอย่างเครื่องชั่งน้ำหนักที่ทันสมัย:

ยอดคงเหลือในการวิเคราะห์: นี่คือสิ่งที่คุณน่าจะเคยเห็นในห้องแล็บ คุณเพียงแค่วางวัตถุบนจานบนหน่วย แล้วมันจะคืนค่ามวล (หรือ ถ้าผู้ใช้ต้องการ ให้ "มวล" ในหน่วยจักรวรรดิ เช่น ออนซ์หรือปอนด์) สิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เพลทหยุดนิ่งภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว และเครื่องจะปรับสมดุลสิ่งนี้ด้วยการกำหนดแรงที่ต้องใช้ภายในเพื่อรักษาแผ่นให้นิ่งอย่างแม่นยำ

ขนาดห้องน้ำ: ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าส่งผลให้โมเดลที่ไม่มีอะไรใกล้เคียงกับคำจำกัดความของมาตราส่วนห้องน้ำที่เหมือนกันอีกต่อไป ทุกวันนี้ส่วนใหญ่เป็นแบบดิจิทัล แต่โมเดลแอนะล็อก "เก่า" ยังคงมีอยู่

มาตราส่วนการนับ: ใช้สำหรับชั่งน้ำหนักวัตถุหลายชิ้นที่ทราบว่ามีน้ำหนักเท่ากัน (เช่น ตลับลูกปืนแบบแม่นยำ) และแสดงจำนวนชิ้นทั้งหมดตามผลลัพธ์

ตัวอย่างเช่น หากคุณมีลูกยางสีต่างกันแต่ไม่เท่ากันจำนวนมาก คุณสามารถกำหนดได้ จำนวนในคอลเล็กชันของคุณโดยโหลดลงในมาตราส่วนดังกล่าวและตั้งค่าพารามิเตอร์อินพุตเป็นมวลหนึ่ง ลูกบอล. ดังนั้นสำหรับชุดลูกยางที่มีน้ำหนัก 0.125 กก. ต่อชิ้นและมีมวลรวม 40 กก. เครื่องจะตอบว่าคุณมี [40 กก./(0.125 กก./ลูก)] = 320 ลูกในคอลเล็กชันของคุณ

ขนาดเครน: เครื่องชั่งเหล่านี้มีความจุที่คาดไว้ 5,000 ปอนด์ (2,270 กก.) หรือมากกว่า ซึ่งเท่ากับ 2.5 ตัน ซึ่งคล้ายกับยานยนต์ทั่วไปส่วนใหญ่ สิ่งเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ชั่งน้ำหนักสินค้าพร้อมๆ กับที่เครนแขวนไว้เหนือพื้นดิน นี่คงไม่ใช่ความพยายามสำหรับคนไม่ตั้งใจ!

ไมโครบาลานซ์: สามารถอ่านค่าเหล่านี้ได้เป็นค่า 1 ไมโครกรัม (1µg) หรือดีกว่า ไมโครกรัมคือหนึ่งในพันล้านของกิโลกรัม ซึ่งหมายความว่าในขณะที่มันอาจไม่ใช่หน่วยที่คุณตัดกันมากใน ในระดับจิตสำนึก มันเป็นส่วนหนึ่งของชีวิตประจำวันสำหรับนักเคมี นักจุลชีววิทยา เภสัชกร และผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์อื่นๆ อีกมากมาย

ขนาดไปรษณีย์: อุปกรณ์ชั่งน้ำหนักประเภทนี้เป็นตัวอย่างของเครื่องชั่งคำนวณ ซึ่งแสดงการเปลี่ยนแปลงราคาเมื่อมีการเพิ่มหรือนำมวลออกเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของลูกค้า ใช้เพื่อกำหนดน้ำหนักในการขนส่งหรือค่าจัดส่งสำหรับจดหมายหรือพัสดุที่จัดส่งโดย United States Postal Service (USPS) หรือบริษัทขนส่งเอกชน

ขนาดรถ: เครื่องชั่งเหล่านี้สร้างขึ้นสำหรับการชั่งน้ำหนักรถบรรทุกขนาดใหญ่ ยานพาหนะในฟาร์ม และยานพาหนะอุตสาหกรรมขนาดใหญ่อื่นๆ คุณอาจเคยเห็นป้ายที่เขียนว่า "สถานีชั่งน้ำหนักข้างหน้า" หากคุณขับบนทางหลวงระหว่างรัฐของสหรัฐอเมริกา

ใช้เพื่อบังคับใช้กฎระเบียบด้านความปลอดภัย เช่น การดูแลรถที่ใช้ถนนบางเส้นไม่เกิน are ขีด จำกัด น้ำหนักที่โพสต์ของถนนเหล่านั้น – อีกครั้งที่คนส่วนใหญ่ไม่มีโอกาสได้ดู อย่างใกล้ชิด!