Измерение массы тела с помощью рычажных весов: описание методов
Цель лабораторной работы – изучение методики пользования весами рычажного вида и освоение практических навыков измерения массы. Принцип действия и устройство рычажных весов позволяют выполнять взвешивание с достаточной точностью. В основе простого и надежного прибора лежит использование равноплечного рычага. Таким надежным устройством люди пользовались в течение тысячелетий.
Подготовительный этап и процесс взвешивания уравновешенным прибором
Прежде чем производить измерение массы тела на рычажных весах, их требуется уравновесить. В результате процедуры уравновешивания нужно обеспечить максимально точное совпадение стрелки прибора с центральной риской. Для тонкой настройки измерительного прибора можно использовать кусочки картона — их добавляют на ту чашку весов, которая оказывается более легкой.
Важно. Процесс взвешивания предполагает осуществление уравновешивания взвешиваемого предмета с другими телами (грузами), масса которых указана на их поверхности.
Когда наступит равновесие, вес исследуемого тела и сумма масс гирек по величине будут совпадать. Теперь остается сравнить массы тел, которые размещаются на одной и другой чашке весов. Тем самым, после подсчета суммарной массы всех гирь можно узнать массу взвешиваемого тела.
Взвешивание способом тарирования на расстроенных весах
Тарирование является особым методом взвешивания. Для его применения следует воспользоваться кроме гирь — баночкой и дробью (сухим песком). На одной чашке в начальный момент измерения будет находиться тело (предмет), которое необходимо взвесить. На вторую помещают баночку для выравнивания массы с предметом, в которую подсыпают дробь и (или) сухой песок.
После того, как будет достигнуто равновесие, измеряемый предмет убирается, и на его место ставят гири, подбором которых также достигается равновесие. Массы предмета и гирь равны.
Преимуществом использования метода тарирования является возможность достаточно точного взвешивания на расстроенных весах. О том, насколько точным является данный метод, можно судить по тому, что после достижения равновесия добавление на ту или иную чашку весов даже маленького кусочка картона приведет к дисбалансу уравновешенной системы весов. Можно рекомендовать проверить точность показаний измерений с помощью весов рычажного типа одним и вторым способом.
Правила взвешивания
Существует ряд правил, соблюдение которых позволит выполнить измерение массы тела на весах с необходимой точностью.
Важно правильно уравновешивать измерительный прибор — он должен размещаться на жесткой и ровной базисной площадке. Желательно гири класть на находящуюся справа чашку весов, а измеряемый предмет (тело) – на левую.
Размещение гирь и измеряемых тел стоит выполнять с осторожностью, не допуская падений и ударов. Следует иметь в виду, что среди характеристик данного вида измерительных приборов важным показателем является предельная нагрузка.
При взвешивании не следует помещать на весы предметы (тела), вес которых превышает максимально допустимое значение показателя. Тяжелые тела стоит взвешивать приборами с соответствующими характеристиками.
Очень нежелательно помещать на чашку весов горячие, грязные и мокрые предметы. Не следует наливать те или иные жидкости, помещать сыпучие вещества. Если измерить их массу необходимо, можно воспользоваться теми или иными емкостями с известной массой нетто. Аккуратность при выполнении процесса взвешивания увеличит срок службы весов.
Важно. В соответствии с правилами, следует использовать пинцет, если нужно воспользоваться маленькими гирьками или меньшими по массе разновесами.
С гирьками работают следующим образом:
- На правую чашку помещают гирю, вес которой больше помещенного на левую чашку взвешиваемого предмета. Убедившись в том, что она перетягивает левую чашку с предметом, убирают в футляр.
- Берут следующую по номиналу. Если она будет меньше массы взвешиваемого предмета, ее оставляем в чашке.
- Следующую гирьку или разновес подбирают точно таким же образом. Если действовать по подобному алгоритму, у вас для взвешивания всегда будет хватать маленьких по весу гирек.
- У каждой гирьки в футляре свое место, после завершения измерительного процесса — все они должны оказаться на своих местах.
Для полного усвоения информационного материала стоит осуществить его закрепление на практике. Возьмите какой-либо металлический брусок, вес которого не превышает допустимого предела измерений, или иные предметы и попытайтесь измерить их массу с как можно большей точностью. Запишите полученный результат, например, в виде: 20г + 10г + 2г + 1г + 500мг + 10мг = 33,51 г.
Вывод
Массу тела при ее измерении весами рычажного типа можно определить с большой точностью.