Техника - молодёжи 1951-05, страница 31

Техника - молодёжи 1951-05, страница 31

массе. Лучший результат можно псчучлть, подвергнув смесь газов воздействие искусственного по \я ускорения, создаваемого центрифугой (рис. 5-6 на обложке). В приборах масс-спектрографах, применяе-.ых для измерения а^омкого веса (pi.c. 5-в на пбложко), зар* жен-ньте атоь.ы (ионы) подвергаются воздействию мощного электриче-ско1 о или магнитного поля. Атомы одинаковой массы цзижутся по одной и той же траектории. Если на пути aioi:CB поместись фотопластинку. то на ней появятся полосы — следы попадания атомов. Расстояние ь*ежду полосами позво-ляе г определить атомный вес.

Метод трлектс рий положен в основу взвешивания н€ тольчо атомов, но и згзезд (рис. 1 на ооложке\ Известный руоский астроном В. Я. Струпе сумел впервые в мире точно измерить орбиты дгойнг^х звезд и .ем самым вооружил астрономов •■весами, для взвешгаанил и =бес-Н] 'X тел.

На рисунче б (на обложке) изображен один из видов электрических весов. Прибор представляет < обой пластинку, вырез; нную из кристалла кварца. Под действием давления груза на поверхности п\а-гтин.си образуется электрический заряд, пропорциональный действующей силе. Электрические весы незаменимы, когда требуется измерять силы, действующие в течение коротких промежутков времени.

На ьесовим принципе основаны не ) гол п.о приборы для измерения [гссы и измерения сил. Многие лектъоизмеритсл ъные приборы — манометры, гашины для исследования механических свойств материалов — предстгвляют собой ры-я 1жные или пружинные весь*. В качестве примера ху/ежник изобразил вое J-ма] о 1етг для измерения мал! [X давлений (рис. 1 на обложке).,

Самая дреьняя схема рычажных весов — это равнопл^. ие jecu с подчеснымл чашками. Почему такие весы находятся в равновесии, когда коромысло 1асположено строго горизонтально?

Мы привыкли иметь дело только с устойчивыми весами у которых центр тяжести коромысла расположен ниже точки оиоры, При отклонениях ол горизон тального по, ожь-ния сила тяжести коромысла со-1 здает во»—анавливающий момент, возвращающий коромысло в тори-зон: алчное голожение.

Чем ниже рассоложен центр тя-жестл коромысла, тем более улой-чизы весы, но Зато они менее чуз-с :вителькы то-есть меньше отклоняются, если ни одну из чашек добавлен неболылой грумик. Для того чтобы регулировать чувствительность, точные весы снабжаются регулятором положения центре тяжести. Поднимая грузик, учели-яиваиу чувствительность весов при опускании гоуьика возрастаем устойчивость.

Грузики на концах кором] 1сла называются регуляторами '.ары. Они служат для того, ч^обы уравновесить коромысло в горизонтальном положении при отсутствии нагрузки.

При в^ьешивании на равноплечих ьесах масса гирь должна быть равна массе взвешиваемого груза.

Это большое неумобство, особенно когда приходится взвешиьать грузы в несколькс тонн или десятков тонн.

Задача значительно облегчается, если сделать короиыело неравно-плечим и подвесить чашку для гирь на длинном ллече, а чашку для груза — на коротком. Тогца груз будет уравновешиваться гирей, масса которой меньше массы труза во столько раз во сколько длинное плечо коромысла больше короткого- Па весах с отношением плеч 1:1 ООО гиря массой всего в один килогрг мм уравновесит груз массой в одну тонну.

Меняя отношение 11леч, -южно одной и той же гирей уравновешивать различные грузы. Русские мгст( ра умели делать такие весы с <унигерсальной» ги—й еше в глубокой древности. Назывались э-и весы контарем или русским безменом.

Принцип безмена используется зо всех шкальных весах — так называют теперь весы с переменным отношением плеч.

Для удобства вместо одной гири применяются две — одна, тяжелая служив для грубого уравновешивания, вторая, более легкая, заменяет мелкие гири.

Если сделать равноплечие в»сы достаточно устойчивыми расположив центр тяжести коромысла значительно ни_ке точки опоры, то можно будет взвешивать груз, не наллады-ая гирь на вторуir чашку весов. Чем больше будет масс? в шешиваемого груза, тем на боль-■ ™ий угол отклонится коромысло. Приделав к коромыслу стрелку, можно, пользуясь соответс! вующей шкалой, взвешиьать различные грузы. Такие в^сы называются квадрантом.

На ьринциье квадранта построены многие циферблатные весы,

Подвесные чашки облака эт заме -я 1т»льным свойством — они всегда располагаются так, ч^о центр тяжести грузч лежит на одной вортика-ли < точкой подвески чашки к коромыслу, Это значит, что положение груза и гирь на чашках не влияет на результаты взвешивания, так как плечо при этом не ме> няется.

Есть у подвесных чашек и крупный недостаток — на ьих трудно накладывать большее и тяжелые грузы. В этом отношении платформенные весы обладаю-, большим преимуществом. Для сравнения художник изобразил старинные возо-вые весы с подвесной площадкой и соврс иенные автомобильные весы. Цля того чтобы показания платф* рменных весов или весов с верхним рас.юложениеи чашек не зависели от положения груза, hvtk-но, чтобы платформа перемещалась вверх и вниз, оставаясь горизонтальной.

Эту : адачу реш >ет параллелс-гргммный механизм.

Принцип параллелограмма в том илл ином виде испо..ьзуется в конструкциях всех платформенных весов и весов с верхними чашками,

Точнее всего нужн; взвешивать гири.

Взвешивание гт.рь производится на о1разцовых весах. Самые точные образцовые весы служст цля определения массы эталонов. Такие

Чен-rsp тяжести

8

А — устойчивое равновесие: кором'лсло чозврг'цается в горизонтальнее положение. Б — безразличное равнова utr коромысло уравновешивается в любом положении В — неустойчивое равновесч- • коромысло опрокидывается.

В

п> J

А — не равноплечие весы с подвеснымi-чашками. Б — про тиши . ш р.ьнь- весы: б'змен. В — весы Коещрант.

весы чазываются метрологически-

MS

Метгологич* :ские весы усталавли-ьаютсь на фундаменте в специальном помещ ;нии, где нет колебаний температуры. Зеркальные сенки витрины, окружа: эщей весы, отражая счет, способствуют сохранен ю > неизменной температуры Во Всесоюзном научно-исс \едовательском институте м >трологии имени Д. И, Менделеева для таки:. весов построен «дом в доме: — помещение, г котором находятся весы, окружено со веете сторон глухим коридором. Экспериментатор находится в соседнем помещении, Для того чтобы не повлиять на теппеоатуру весов и не создавать колебаний воздуха. Перенос гирь с чашки на чашку и накладывание юазнпвесов проигводится с помощь-э системы дистанционного управления Вме-сто стрелки на таких «зесах используется луч сиета о ража! пцийся от зеркала, установленного на коромысле. Отсчет показаний производится с помощью зрительной, трубы.

При таких точных и?мерсниях массы необходимо знать ве с воздуха вытесняемого гирей. Для этого объем гири определяется путем взвешигания не гидростатически, весах Если не учесть разность объемов двух .килограммовых гирь сделанных из разных материалов,

29