В рычажных весах точки опоры и подвеса чаш образуют равнобедренный треугольник

Наука и жизньНаука

Весы Роберваля

Кандидат педагогических наук Рустам Даминов, Зарема Егорова, Казанский (Приволжский) федеральный университет

Как это устроено

Богиня правосудия Фемида.

Если в поисковике набрать «весы, картинки», то первыми вы увидите изображения равноплечих рычажных весов, подобных тем, что держит в руке богиня правосудия Фемида. Такие весы известны с III тысячелетия до н. э., а теоретическое обоснование их работы дал Архимед в III веке до н. э. Благодаря простоте и наглядности процесса взвешивания эти весы до сих пор используют, например, в школьных кабинетах физики и химии.

В равноплечих рычажных весах точки опоры и подвеса чаш образуют равнобедренный треугольник (коромысло). Если коромысло наклоняется, одно его плечо, опускаясь, укорачивается, а другое, соответственно поднимаясь, удлиняется. Возникающий крутящий момент сил тяжести возвращает коромысло в горизонтальное равновесное состояние.

Торговые весы конструкции Роберваля. Фото: Cquoi/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Груз, который надо взвесить, ставят на одну из чаш, что выводит весы из равновесия. Затем вторую чашу весов нагружают таким набором гирь из комплекта разновесов, чтобы коромысло пришло в равновесное состояние, расположившись неподвижно и горизонтально. Тогда масса взвешиваемого груза равна сумме масс всех использованных гирь. Заметим, что в быту понятия веса (силы, с которой тела действуют на чашу) и массы часто отождествляют.

Равноплечим рычажным весам присущ ряд недостатков: неравенство длин плеч коромысла при его перекосе, а следовательно, необходимость предварительно привести его в горизонтальное положение, трата времени на подбор уравновешивающих гирь, наличие мешающих подвесных тросов, что в совокупности обуславливает низкую скорость взвешивания. Кроме того, для работы нужен комплект калиброванных гирь.

Шарнирный параллелограмм — основа изобретения Роберваля. При его повороте обе боковые стороны остаются вертикальными. Для демонстрации «парадокса» к ним жёстко прикреплены короткие горизонтальные стержни. Видно, что эти весы находятся в равновесии и при несимметричном расположении грузов. В торговых весах на фото вверху нижний стержень шарнирного параллелограмма скрыт в подставке. Рисунок из книги Луи Пуансо «Elements de statique». Издание 1837 года.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Что упало, не пропало Что упало, не пропало

Метеоритные кратеры на Земле

Наука и жизнь
Зачем России квантовые компьютеры: «Так добьемся техносуверенитета» Зачем России квантовые компьютеры: «Так добьемся техносуверенитета»

Вопросы развития технологического суверенитета сейчас стоят особенно остро

ФедералПресс
Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма

Какие из их предсказаний писателей о будущем книг сбылись?

Наука и жизнь
Интерьер на счастье Интерьер на счастье

Бюро объединило четыре квартиры на последнем этаже московской новостройки

SALON-Interior
Ужасная красавица Ужасная красавица

Плотный облачный покров долго скрывал от людей настоящий характер этой планеты

ТехИнсайдер
Загадка сексуальности: чем женское либидо отличается от мужского Загадка сексуальности: чем женское либидо отличается от мужского

Как жизненные изменения сказываются на нашем либидо?

Psychologies
Ильич раздора Ильич раздора

Фреска Риверы, которая должна была воспевать бурный научно-технический прогресс

Вокруг света
«День сурка» с наночастицами «День сурка» с наночастицами

Почему ученые не могут разработать лекарство от ВИЧ?

Знание – сила
Разработчик приложения Ayana: «Языки и культуру малых народов спасет искусственный интеллект» Разработчик приложения Ayana: «Языки и культуру малых народов спасет искусственный интеллект»

Что собой представляет проект Ayana и какие возможности он открывает

ФедералПресс
Бережный уход Бережный уход

Как построить маршрут к новому, идеальному месту работы?

Добрые советы
Аскезы, диджитал-детокс и другое Аскезы, диджитал-детокс и другое

Какие из оздоровительных практик героини решили испытать на себе, и что вышло?

Здоровье
Минвостокразвития России о туризме: «Сперва нужно создавать условия» Минвостокразвития России о туризме: «Сперва нужно создавать условия»

Как развивается дальневосточный туризм и чем в силах помочь коренные народы

ФедералПресс
«Рынок серьезно изменился, прежние правила игры уже не актуальны» «Рынок серьезно изменился, прежние правила игры уже не актуальны»

СЕО банка «Точка» Андрей Завадских об адаптации банков к запросам рынка

Деньги
Уметь = преуспеть Уметь = преуспеть

Есть такие особенные умения, которые пригодятся везде и всегда

Добрые советы
9 божественных фактов о фильмах «Догма» и «Джей и Молчаливый Боб» 9 божественных фактов о фильмах «Догма» и «Джей и Молчаливый Боб»

Все, что ты хотел знать об упоротых народных любимцах Джее и Молчаливом Бобе

Maxim
«Вычитание»: иранский арт-мейнстрим про темную и светлую стороны человека «Вычитание»: иранский арт-мейнстрим про темную и светлую стороны человека

«Вычитание» — проект о двойниках, которых главные герои случайно встречают

Forbes
Тянет на сладкое Тянет на сладкое

3 неожиданных причины, почему вам так хочется сладкого, и что с этим делать

Лиза
«Вместе навсегда» «Вместе навсегда»

8 правил, которые помогут спасти брак

Лиза
О цифровом рубле, кадровом голоде и «умном городе»: «Не обращаем внимания на санкции» О цифровом рубле, кадровом голоде и «умном городе»: «Не обращаем внимания на санкции»

Какие еще цифровые новшества скоро могут стать повседневностью

ФедералПресс
10 неожиданных вопросов к Тане Ткачук из группы «Моя Мишель» 10 неожиданных вопросов к Тане Ткачук из группы «Моя Мишель»

Таня Ткачук вспомнила детство, поделилась мудростью и закончила несколько фраз

VOICE
Пита в кармане Пита в кармане

Как добавить в блюдо кусочек солнца? Рассказывает шеф ресторана «Мизнон»

Seasons of life
Атака шаблонов: самые избитые приемы и ходы в фильмах разных жанров Атака шаблонов: самые избитые приемы и ходы в фильмах разных жанров

Эти сцены вы видели в тысячи разных фильмов — и все они одинаковые

Maxim
Война Алой и Белой розы: из истории термина Война Алой и Белой розы: из истории термина

Как сцена из пьесы стала страницей английской истории

Знание – сила
Почему цифровой зум в смартфонах не так плох, и как им правильно пользоваться Почему цифровой зум в смартфонах не так плох, и как им правильно пользоваться

Все плюсы цифрового зума в этом материале

CHIP
Личные границы Личные границы

Каким должен быть забор между соседями в частном доме по закону

Лиза
Главное действующее лицо по-прежнему студент Главное действующее лицо по-прежнему студент

Как сохранить творческую атмосферу на факультете?

Знание – сила
Люди думали, что началась ядерная война: жуткая история крупнейшей железнодорожной катастрофы СССР Люди думали, что началась ядерная война: жуткая история крупнейшей железнодорожной катастрофы СССР

Железнодорожная катастрофа под Уфой: кошмар, случившийся наяву

ТехИнсайдер
Дзержинский и дети: почему в России не получилось декоммунизации Дзержинский и дети: почему в России не получилось декоммунизации

Почему в постсоветской России не появилось нового символа спецслужб

Forbes
Стиль Стиль

Возвращение к тихой роскоши — дорогим материалам и бескомпромиссной элегантности

Robb Report
Ида Галич и Олег Горчанин Ида Галич и Олег Горчанин

Кажется, профсоюз Иды Галич и Олега Горчанина подарил нам эффектный мейковер

Собака.ru
Открыть в приложении