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

История необычного гибрида спиреи: от сада XIX века до природных популяций История необычного гибрида спиреи: от сада XIX века до природных популяций

История гибрида, обнаруженного в природе спустя столетие после его создания

Наука и жизнь
Пита в кармане Пита в кармане

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

Seasons of life
Есть контакт! От клеточной адгезии к нетоксичной терапии рака Есть контакт! От клеточной адгезии к нетоксичной терапии рака

Есть ли вещества, которые могут содействовать здоровой адгезии при лечении рака?

Наука и жизнь
Для упругих ягодиц Для упругих ягодиц

10 упражнений, которые помогут тебе обрести соблазнительные формы

Лиза
Выстрел в финале пьесы Выстрел в финале пьесы

Кадровый дефицит в милиции: что говорят архивы и уголовные дела

Дилетант
Битва за правописание Битва за правописание

Последние сто лет человечество ждет, что роботы лишат его работы

Правила жизни
Новое место работы. 12 правил успешной адаптации от психолога Новое место работы. 12 правил успешной адаптации от психолога

Как освоиться на новом месте работы и ускорить период адаптации

Лиза
О моделировании искусственного мозга: «Ученые столкнутся с этическими проблемами» О моделировании искусственного мозга: «Ученые столкнутся с этическими проблемами»

О чем думает искусственно выращенный «мозг»?

ФедералПресс
Работа над ошибками Работа над ошибками

Какую работу над ошибками нужно провести, чтобы сохранить молодость кожи

Добрые советы
Охота на алгоритм Охота на алгоритм

Способна ли машина заменить человека в самых важных ему областях деятельности

Правила жизни
От Вологды до Мурманска: как женщины управляют региональными ателье по всей стране От Вологды до Мурманска: как женщины управляют региональными ателье по всей стране

Предпринимательницы из разных городов, которые вопреки всему развивают ателье

Forbes
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
Руслан Юнусов: «Квантовые технологии затронут все сферы жизни человека» Руслан Юнусов: «Квантовые технологии затронут все сферы жизни человека»

Квантовые технологии могут в будущем перевернуть наше представление о мире

ФедералПресс
Решения от UST Inc. конкурируют с Tesla по безопасности Решения от UST Inc. конкурируют с Tesla по безопасности

Какие решения по повышению безопасности беспилотников предлагает UST Inc

ФедералПресс
«Риски существенно преувеличены» «Риски существенно преувеличены»

Торговый оборот России со странами Африки в 2022 году составил 18 млрд долларов

FP. BusinessReview
Фокусы престолов Фокусы престолов

«Зимний король»: артуровские легенды в формате «как оно было на самом деле»

Weekend
Слово, которое гуляет не само по себе Слово, которое гуляет не само по себе

Кирилл Кто: языки улицы

Weekend
Женщины смотрят: что такое «женский взгляд» в кино Женщины смотрят: что такое «женский взгляд» в кино

Female gaze: что это такое и какие фильмы могут нас с этим понятием познакомить?

Правила жизни
Микробы, боги, первопредки Микробы, боги, первопредки

Наше прошлое действительно может быть связано с суровыми северными богами

ТехИнсайдер
Александр Чулок: «Ключевым показателем общества станет уровень счастья человека» Александр Чулок: «Ключевым показателем общества станет уровень счастья человека»

Что ждет человечество в 2050 году и какие тренды уже сейчас влияют на общество?

РБК
Терминатор Т-800 Терминатор Т-800

Правила жизни Терминатора Т-800

Правила жизни
Алан Тьюринг Алан Тьюринг

Правила жизни математика, логика, криптографа Алана Тьюринга

Правила жизни
Собирание земель русских Собирание земель русских

Кто поверит, что на месте Уральских гор когда-то плескался океан?

Вокруг света
Была бы лодка Была бы лодка

Changan CS35 Plus и путешествия по воде

Автопилот
Нейросети, Арктика и косатки: 7 отличных научных фильмов Нейросети, Арктика и косатки: 7 отличных научных фильмов

Актуальное научное кино на разные темы: от изучения космоса до жизни насекомых

Правила жизни
Все будет гладко Все будет гладко

Целлюлит: генетика или лень? Мнение врачей

Лиза
Меню оптимистки. 14 продуктов, которые помогают в  борьбе с апатией и депрессией Меню оптимистки. 14 продуктов, которые помогают в  борьбе с апатией и депрессией

Правильное питание поможет поднять настроение и выйти из депрессии

Лиза
Быть хорошей женой и выбраться из нищеты: как женщины попадают в наркобизнес Быть хорошей женой и выбраться из нищеты: как женщины попадают в наркобизнес

Разбираемся, какова роль женщин в наркобизнесе поневоле

Forbes
Цифровые улики: как соцсети помогают находить активы и выигрывать суды Цифровые улики: как соцсети помогают находить активы и выигрывать суды

Как социальные сети могут использовать против владельца страницы

Forbes
Человек растерянный Человек растерянный

Как Феллини и Мастроянни придумали нового героя послевоенной Европы

Weekend
Открыть в приложении