规模和平衡之间有什么区别?-博悦注册平台



秤和天平可能用于类似的事情,但是了解它们产生重量的方式的不同会告诉您它们的不同用途。许多人使用“比例”和“平衡”一词来表示相同或相似的事物。在使用秤和天平的实验室技术确定要**测量的内容时,这可能会造成混淆。

做什么尺度

测量体重时通常使用磅秤。他们测量作用在质量上的力,并使用公式计算地球上物体的重量,以确定其重量。秤的类型在其工作方式上可能有所不同。现代称重秤有时会使用排列在一起的弹簧组,以便秤可以测量弹簧压缩的量来确定重量。

其他秤使用应变计称重传感器。这些设备在受力时会略微压缩,从而可以测量应变计中的电阻,即测量通过称重传感器的电流的设备。该电路中的电阻与放置在秤上的重量相关,因此可以测量该电阻的变化并将其转换为重量。

秤通常用于不需要**度和天平复杂性的应用中。这意味着您在健身房或自己的家中以及在称重食品成分的地方踩秤时会看到用处。其他类型的磅秤包括机械磅秤,该机械磅秤通过重量或由于使用了上述应变仪的数字磅秤而直接将针转动多少来直接测量质量。

做什么平衡

另一方面,天平告诉您放置在天平平台上的任何物体的质量。他们根据天平使用的相同原理,根据摆在天平平台上的重量来计算该重量。但是,尤其是通常使用一种力恢复机构来构建天平,该力恢复机构可抵抗物料在天平上的重力。该恢复力是导致物体以零净力返回平衡的原因。

与天平相比,天平更复杂,通常在实验室,大学研究中心,医疗机构和类似的研究环境中更常见。通常,它们也可以比刻度更**。

不同类型的称重天平可以包括将质量样本称量为克的微量天平,还可以测量重量的微小变化的分析天平和精密天平,其重量范围比分析天平大,但精度较低。精密天平可以以克为单位测量质量,精度**高可达两位或三位小数。分析天平可以达到更高的精度,**多可以保留小数点后四位,微量天平可以以克为单位告诉您质量,**多可以小数点后六位。

尽管天平和天平之间存在这些差异,但即使在科学家之间,术语“天平”和“天平”仍可相对互换使用(由术语“天平天平”给定),尤其是考虑到天平的使用机制也可以衡量质量和天平的使用也可以测量体重。更详细地了解这些机制可以帮助您在必要时识别差异。

秤和天平上的重量

人们想到天平或天平时,通常会看到两个相互连接的质量,它们在一个枢轴上相互称重。确定质量或重量的原始形式已经存在了数百年,显示了许多秤和天平分别用于确定重量或质量时使用的重力物理。

秤和天平可以分别测量重量和质量,但是它们依赖于控制物体上重力的相同物理原理。使用牛顿第二定律,可以将物体f的力测量为物体质量m乘以其加速度a的乘积,使用f = ma。由于物体重力w向地球的拉力是使用g加速度(重力加速度)的力,因此可以将方程式重写为物体质量m的w = mg。

在实际应用中,应根据使用的位置校准秤和天平,因为重力加速度在地球不同部分的变化可能高达0.5%。校准天平或天平后,对于科学仪器而言,重量和质量之间的转换非常简单。

弹簧秤

秤和天平可以将此力与其他力相加,例如响应放置在乐器表面上的重量而导致的弹簧长度变化。这些弹簧根据胡克定律膨胀和压缩,该定律告诉您,作用在弹簧上的力(例如物体的重量)与弹簧移动的距离直接相关。

以类似于牛顿第二定律的形式,对于外加力f,弹簧刚度k和弹簧移动的距离x,该定律为f = kx。

弹簧秤可以灵敏而**地测量质量,以磅为单位。当您踏上浴室磅秤时,其内部的弹簧会压缩,使指针或刻度盘旋转直到显示出您的体重。不幸的是,由于通常长时间使用弹簧,弹簧秤可能会松弛。这会导致弹簧失去能力,自然膨胀和收缩。因此,需要对其进行适当且不断的校准,以防止发生这种情况。

除了胡克定律外,您还可以使用杨氏模量(或弹性模量)来确定在施加重量时弦将压缩多少。定义为应力与应变之比,对于杨氏模量e,应力ϵ(“ε”)和应变σ(“ sigma”),由e = ϵ /σ给出。

对于该方程式,应力以单位面积的力表示,应变是长度的变化除以原始长度。杨氏模量测量材料变形的阻力,而更多的刚性材料具有更大的杨氏模量。

然后,杨氏模量与压力一样具有单位面积的力。您可以使用该值将杨氏模量乘以承受物体重量的弹簧表面积,以获得施加在弹簧上的力。这与胡克定律中的力f相同。

应变片

称重秤中使用的应变仪在秤上存在重量的情况下测量电阻的变化。应变仪本身是一块金属,它围绕细线或箔以电路的网格状排列,这样,当它在一个方向上受到力时,其电阻甚至会**地变化很小。与重量成比例。

当重物使电线或箔片的部分更紧且受压时,电路的电阻增加,并且应变仪相应地变厚和变短。通过电路发送电流,电子秤会计算出该电阻由于重量而如何变化,以确定施加在其上的重量。电阻的变化通常很小,约为0.12ω,但这使应变计在确定重量时更加**。