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

За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие) За водой на лунный южный полюс («Луна-25» и другие)

Задачи, которые стояли перед «Луной-25», никуда не делись. Их придётся решать

Наука и жизнь
Как быстро избавиться от синяка: 8 эффективных методов Как быстро избавиться от синяка: 8 эффективных методов

Домашние средства, которые ускорят заживление синяка

ТехИнсайдер
Птичий нюх Птичий нюх

С обонянием птицам не повезло — во всяком случае, так очень долго думали

Наука и жизнь
Сияй, звезда Востока! Сияй, звезда Востока!

Несколько весомых причин поехать в Узбекистан

Добрые советы
Возвращение в Эдем Возвращение в Эдем

Каждый год зимние холода вынуждают бабочек монархов покинуть родную Канаду

Вокруг света
Вы в порядке? Вы в порядке?

Что такого, если один в отношениях аккуратист, а другой грязнуля?

VOICE
Шлумбергеры в доме: долгая и интересная жизнь Шлумбергеры в доме: долгая и интересная жизнь

Шлумбергеры встречаются там во влажных горных лесах на высоте до 2800 м

Наука и жизнь
Машины лечат людей: как нейросети используют в российской медицине Машины лечат людей: как нейросети используют в российской медицине

Россия начала активно разрабатывать нейросети в системе здравоохранения

ФедералПресс
В башне «око» В башне «око»

Двухкомнатные апартаменты на 38-м этаже небоскреба с панорамным видом из окон

SALON-Interior
Как вести себя, если у партнера зависимость: 3 шага к исцелению Как вести себя, если у партнера зависимость: 3 шага к исцелению

Лечение от зависимости — тяжелое испытание для семьи, как его пройти?

Psychologies
Партком тут бессилен Партком тут бессилен

Как советская производственная драма оказалась политической

Weekend
Стандарты общения Стандарты общения

Как компаниям выстроить коммуникацию с аудиторией

Деньги
Олег Кожемяко: «Приморье преодолело негативные последствия санкций» Олег Кожемяко: «Приморье преодолело негативные последствия санкций»

Приморский край играет ведущую роль в объявленном президентом курсе на Восток

ФедералПресс
По дороге в Нальчик По дороге в Нальчик

Автопутешествие в горы мне запомнилось прежде всего невероятным смешением красок

Отдых в России
Санкции против простуды Санкции против простуды

Как быстро остановить простуду?

Добрые советы
Космическая сила Космическая сила

Почему бы не построить солнечную электростанцию прямо в космосе?

ТехИнсайдер
Бизнес по-фанатски: как спортивные болельщики зарабатывают на своей популярности Бизнес по-фанатски: как спортивные болельщики зарабатывают на своей популярности

Кому удалось монетизировать свой нестандартный подход к поддержке на трибунах

Forbes
«Рождение советской женщины. Работница, крестьянка, летчица, бывшая; и другие в искусстве 1917-1939 годов» «Рождение советской женщины. Работница, крестьянка, летчица, бывшая; и другие в искусстве 1917-1939 годов»

Образ революционерки и вестницы новой власти в советском искусстве

N+1
Не такие, как мы Не такие, как мы

Странные привычки китайцев, которые тебя удивят

Лиза
Как избавиться от одиночества и как с ним справиться Как избавиться от одиночества и как с ним справиться

Почему общительные люди тоже ощущают одиночество?

Psychologies
10 современных российских художников, за которыми стоит следить 10 современных российских художников, за которыми стоит следить

Российское современное искусство: на кого обратить внимание?

Правила жизни
Лунные костюмы Лунные костюмы

Зачем потребовалось перекрашивать скафандр и что нового предложили конструкторы?

ТехИнсайдер
Собирание земель русских Собирание земель русских

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

Вокруг света
5 психологических советов, которые помогут пережить боль от разрыва 5 психологических советов, которые помогут пережить боль от разрыва

Как справиться с грустью и перестать обесценивать себя после расставания

Psychologies
Круче, чем в балете Круче, чем в балете

Чем полезны приседания плие (и как их правильно выполнять)

Лиза
Красота без изъяна. Как сохранить здоровье груди и не дать мастопатии перерасти в рак Красота без изъяна. Как сохранить здоровье груди и не дать мастопатии перерасти в рак

Большинство женщин, у которых диагностирована мастопатия, находятся в зоне риска

Лиза
Присмотритесь к близким: 6 признаков деменции, которые увидите только вы Присмотритесь к близким: 6 признаков деменции, которые увидите только вы

Как распознать первые симптомы деменции у близких?

Psychologies
Забудь, если ты на диете Забудь, если ты на диете

10 самых калорийных фруктов

Лиза
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
Женская импульсивность: «виноваты» гормоны и Луна Женская импульсивность: «виноваты» гормоны и Луна

Что управляет «приливами» и «отливами» в организме женщины?

Здоровье
Открыть в приложении