Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Wiskunde

Grammen wegen zonder weegschaal:een doe-het-zelfgids

mooremedia/Shutterstock

Mogelijk ontvangen wij een commissie over aankopen via links.

Als u niet over een laboratoriumweegschaal beschikt, hoeft u niet in paniek te raken. Door een paar goedkope huishoudelijke artikelen (een potlood, een liniaal, een strookje plakband) en een paar Amerikaanse munten waarvan het gewicht goed gedocumenteerd is te combineren, kun je een eenvoudige hefboomweegschaal construeren die verrassend nauwkeurige grammetingen oplevert.

Voor dit experiment helpt tape de liniaal vast te zetten, en twee kleine kartonnen vierkantjes of papieren bekertjes kunnen dienen als schaalhouders. Dit zijn allemaal gewone bureaubenodigdheden die de meeste mensen al bezitten.

Nauwkeurigheid hangt af van de nauwkeurigheid van de muntgewichten die u gebruikt. De munteenheid van elk land heeft gestandaardiseerde massawaarden. In dit voorbeeld gebruiken we Amerikaanse munten, maar dezelfde methode werkt met elke valuta zodra u de juiste gewichten vervangt (een snelle online zoekopdracht levert de massa van uw lokale munten op).

Een doe-het-zelfweegschaal bouwen van huishoudelijke artikelen

Yuriyuli/Shutterstock

Begin met het onderzoeken van de officiële gewichten van de munten die u wilt gebruiken. Volgens de Amerikaanse Munt weegt elke cent 2,500 g, elke nikkel 5,000 g, elk dubbeltje 2,268 g en elk kwart 5,670 g. Deze cijfers zijn nauwkeurig tot op de duizendste gram.

Omdat munten zich vuil ophopen en enigszins kunnen slijten, kunt u ze het beste schoonmaken en het gebruik van zwaar versleten stukken vermijden. Zelfs met een zorgvuldige voorbereiding is een realistische nauwkeurigheid voor de zelfgemaakte balans ongeveer 0,1 g.

Volg deze stappen om de hendel te monteren:1. Plaats een potlood plat op een stabiel oppervlak.2. Laat een liniaal loodrecht op het potlood rusten, waarbij u de 6-inch markering (voor een 12-inch liniaal) uitlijnt met het midden van het potlood om het massamiddelpunt te lokaliseren.3. Plak de liniaal op het contactpunt op het potlood om uitglijden te voorkomen.4. Bevestig optioneel een papieren bekertje of een klein kartonnen vierkantje aan elk uiteinde van de liniaal om schaaltjes voor uw gewichten te creëren. Controleer of de liniaal perfect horizontaal blijft als de vaat leeg is; dit duidt op een evenwichtige basis.

De doe-het-zelfweegschaal gebruiken om grammen te meten

Vadimguzhva/Getty Images

Plaats het voorwerp dat u wilt wegen op één schaal. Voeg vervolgens de munten één voor één toe aan de tegenoverliggende schaal totdat de liniaal weer horizontaal staat, wat het evenwicht aangeeft. Het totale gewicht van de munten is gelijk aan de massa van het voorwerp.

Als er bijvoorbeeld een druif op één schaal staat en je twee dubbeltjes plus een cent nodig hebt om de weegschaal in evenwicht te brengen, is het gewicht van de druif de som van die munten:(2×2,268g)+2,500g=7,096g, of ongeveer 7,1g.

Houd rekening met de volgende beperkingen:• De platte zijden van het potlood kunnen een lichte afwijking veroorzaken als de liniaal bijna in balans is. • Objecten met een ongelijkmatige massaverdeling kunnen het zwaartepunt verschuiven, waardoor een exacte balans moeilijker te bereiken is. • De methode is het meest geschikt voor het schatten van massa; nauwkeurige metingen, vooral voor wetenschappelijk werk, vereisen gekalibreerde apparatuur.

Ondanks zijn onvolkomenheden biedt deze doe-het-zelfweegschaal een snelle, goedkope manier om grammen te meten wanneer er geen goede weegschaal beschikbaar is. Als je dit project leuk vindt, ontdek dan andere wetenschappelijke experimenten van 10 minuten die je thuis kunt proberen.