Bijna iedereen heeft een weegschaal gehad; sommige mensen controleren hun gewicht dagelijks voor gezondheids- of atletische doeleinden, terwijl anderen meer gebruik maken van weegapparatuur in de supermarkt, op het werk of als onderdeel van een uitgebreide wetenschappelijke opleiding.

Weegschalen worden er vaak van beschuldigd onjuist en terecht; deze apparaten zijn onderhevig aan aanzienlijke mechanische belasting in relatie tot hun grootte, vooral in het geval van zogenaamde weegschalen voor badkamers of huishoudens, en het kost niet veel om de weegschaalonderdelen in de war te gooien, zelfs als ze correct zijn geconstrueerd en gekalibreerd.

Heb je er ooit over nagedacht hoe een weegschaal zelfs "weet" hoeveel massa eraan is toegevoegd? Hoe blijven deze apparaten, ongeacht hun innerlijke werking, na verloop van tijd nauwkeurig? En wat is de bewering dat "gewicht niet dezelfde massa is" als het in een oogopslag naar de commerciële wereld duidelijk is dat kilo's en kilo's vaak worden behandeld als verschillende eenheden van dezelfde fysieke hoeveelheid?
Gewicht en massa gedefinieerd >

Massa is een maat voor materie op zich, de hoeveelheid "dingen" aanwezig in een monster. Een manier om massa op te vatten is dat het intertia heeft, wat betekent dat als het niet beweegt, energie aan het systeem moet worden toegevoegd om het te laten bewegen, terwijl als het al in beweging is, energie moet worden toegevoegd om het te vertragen of te stoppen. Intuïtie vertelt je dat hoe massiever een object is, hoe moeilijker het is om vanuit rust in beweging te komen of te stoppen wanneer het in beweging is.

Gewicht
is massa vermenigvuldigd met g
, de versnelling geproduceerd door de zwaartekracht. Op aarde is de algemeen gebruikte g
-waarde 9,8 meter per seconde in het kwadraat (m /s ^{2), terwijl deze op de maan aanzienlijk minder is en op Jupiter veel groter omdat deze lichamen kleiner zijn en grotere massa's dan de aarde respectievelijk. Het resultaat is dat dezelfde massa een ander gewicht zal hebben wanneer geplaatst in een sterker of zwakker zwaartekrachtsveld.}

In het SI-systeem van eenheden (het metrische of internationale systeem) is de basiseenheid van massa de kilogram
(kg), terwijl de gewichtseenheid, of breder de kracht, de newton (N) is. Dus een persoon met een massa van 70 kg (ongeveer 154 pond, of lb; 1 kg \u003d 2.204 lb) zal een gewicht van (70) (9.8) \u003d 686 N op aarde hebben.
Massa versus gewicht in het dagelijks leven

Het pond is eigenlijk een gewichtseenheid, geen massa. De worteleenheid van massa in het overeenkomstige imperiale of Britse systeem van eenheden is de naaktslak, die grotendeels in onbruik is geraakt. Aangezien de meeste mensen hun weegschaal op aarde gebruiken en Amerikanen hun "massa" in ponden willen weten, wordt zwaartekracht in feite opgenomen in weegschalen op aarde.

Het is daarom niet wetenschappelijk correct om te zeggen: "100 kilogram is gelijk aan 220.4 pond, "maar het is correct om te zeggen:" Een massa van 100 kilogram heeft een gewicht van 220.4 pond op aarde. " Houd er rekening mee dat de meeste hoeveelheden eeuwen geleden zijn uitgevonden, op een moment dat zwaartekracht naast die van de aarde niet de moeite waard was!
Een korte geschiedenis van weegmachines

Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), wie is gecrediteerd voor het mede uitvinden van het wiskundige veld van calculus samen met Isaac Newton, wordt ook verondersteld de eerste weegapparatuur te hebben bedacht. Zijn constructie leek veel op het astrologische teken dat weegschaal meestal wordt weergegeven: een verticale paal met een horizontale balk bevestigd aan de bovenkant ervan door een beweegbaar gewricht. Aan de uiteinden van deze horizontale balk zaten twee platen met voldoende relatieve massa om de assemblage in balans te houden.

Het geniale van Leibniz 'apparaat, een balans in het midden genoemd, is dat het zou relatieve
massa's van gelabelde objecten kunnen bepalen door een reeks optellingen en aftrekkingen van kiezelstenen en dergelijke. Uit dit schema was het onvermijdelijk dat posities werden gemarkeerd en numerieke waarden werden toegewezen, en een geheel nieuw systeem om de hoeveelheden nauwkeurig bij te houden werd in het spel gebracht.

Midden 1750s, de eerste slingerweegschalen
verschenen en deze werden in de loop van de tijd uitgebreider naarmate de technische ontwikkelingen een grotere precisie bij de fabricage mogelijk maakten. Slingerweegschalen worden tegenwoordig nog steeds in vele vormen gebruikt en veel zijn uitgerust met elektronica waarmee bijvoorbeeld een bepaald gewicht kan worden omgezet in een bepaalde aanschafprijs.
Soorten weegschalen

De middenstraal balans, om redenen die waarschijnlijk al duidelijk zijn, is niet meer een onderdeel van de moderne wetenschap of handel dan de Pony Express. Zonder deze nu ongewone machine zou echter geen van de weegschalen in modern gebruik zijn ontstaan. Een greep uit moderne weegmachines:

Analytische balans: dit is wat u waarschijnlijk in het lab heeft gezien. U plaatst eenvoudig een object op een plaat bovenop de eenheid en deze retourneert een massa (of, als de gebruiker dat verkiest, een "massa" in imperiale eenheden zoals ounces of ponden). Deze zijn zo gebouwd dat de plaat in rust is alleen onder invloed van de zwaartekracht, en de machine compenseert dit door intern de kracht te bepalen die nodig is om de plaat precies stil te houden.

Weegschaal: progressieve technologische vooruitgang resulteerde in modellen die niet meer in de buurt komen van een uniforme weegschaaldefinitie. De meeste van vandaag zijn digitaal, maar "old-school" analoge modellen bestaan nog steeds.

Telweegschaal: dit wordt gebruikt om meerdere objecten te wegen waarvan bekend is dat ze een uniform gewicht hebben (bijvoorbeeld precisie-kogellagers) en een totaal stuk weer te geven tel op basis van het resultaat.

Als u bijvoorbeeld een grote verzameling verschillend gekleurde maar anders identieke rubberen ballen had, kon u precies bepalen hoeveel er in uw verzameling zitten door ze op een dergelijke schaal en instelling te laden de invoerparameter voor de massa van één bal. Dus voor een set rubberen ballen van 0,125 kg per stuk en met een totale massa van 40 kg, zou de machine antwoorden dat u [40 kg /(0,125 kg /bal)] \u003d 320 ballen in uw verzameling heeft.

Kraanweegschaal: deze weegschaal heeft een verwachte capaciteit van 2.000 pond (2.270 kg) of meer, wat 2,5 ton is, vergelijkbaar met de meeste dagelijkse motorvoertuigen. Deze zijn ontworpen om ladingen te wegen en tegelijkertijd met een kraan boven de grond te hangen. Dit zou geen poging voor de onoplettende zijn!

Microbalans: deze kunnen worden gelezen tot een waarde van 1 microgram (1 µg) of beter. Een microgram is een miljardste van een kilogram, wat betekent dat hoewel het waarschijnlijk geen eenheid is waar je op bewust niveau veel mee hebt doorkruist, het onderdeel is van het dagelijkse leven voor chemici, microbiologen, farmacologen en vele andere wetenschappelijke professionals.

Postweegschaal: dit soort weegapparaat is een voorbeeld van een rekenweegschaal, die prijsveranderingen weergeeft wanneer massa wordt toegevoegd of verwijderd om aan de behoeften van de klant te voldoen. Het wordt gebruikt om het verzendgewicht of de bezorgkosten te bepalen voor brieven of pakjes afgeleverd door de United States Postal Service (USPS) of particuliere rederijen.

Voertuigweegschaal: Deze weegschalen zijn gebouwd voor het wegen van grote vrachtwagens, landbouwvoertuigen en andere grote industriële voertuigen. Je hebt waarschijnlijk borden gezien met de tekst "Weigh Station Ahead" als je op Amerikaanse snelwegen hebt gereden.

Deze worden gebruikt om veiligheidsvoorschriften af te dwingen, zoals ervoor zorgen dat voertuigen die bepaalde wegen gebruiken de aangegeven gewichtslimieten niet overschrijden die wegen - nogmaals, de meeste mensen hebben geen gelegenheid om goed te kijken!