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

Древняя змея и ископаемая летучая мышь из раннего плейстоцена Древняя змея и ископаемая летучая мышь из раннего плейстоцена

Пещера Таврида в Крыму — кладезь фауны эпохи раннего плейстоцена

Наука и жизнь
В ответе за все В ответе за все

Энергии Александра Петрова можно только позавидовать

OK!
Птичий нюх Птичий нюх

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

Наука и жизнь
Импульсивный инвестор Импульсивный инвестор

Как уроженец Шанхая стал легендарным американским финансистом

Деньги
Бородатый анекдот Бородатый анекдот

«Почему, чёрт возьми, развалился Советский Союз?»

Дилетант
Самодостаточность — не изоляция Самодостаточность — не изоляция

Успешно ли трансформируется IT-отрасль и будет ли достигнут цифровой суверенитет

FP. BusinessReview
Дэвид Харбор Дэвид Харбор

Красный Страж из «Черной вдовы» Дэвид Харбор о пончиках и Марксе

Maxim
Тур де Кавказ Тур де Кавказ

На Geely Atlas Pro до Эльбруса и назад

Автопилот
Что произойдет с вашим телом, если отказаться от молока: поразительно! Что произойдет с вашим телом, если отказаться от молока: поразительно!

Исключение молока из рациона может иметь интересные последствия для организма

ТехИнсайдер
Иммерсивное движение: какие перспективы у трансляций спорта в виртуальной реальности Иммерсивное движение: какие перспективы у трансляций спорта в виртуальной реальности

Как дополненная и виртуальная реальность входят в нашу повседневность

Forbes
Техника для мойки окон: какой бывает и чем отличается Техника для мойки окон: какой бывает и чем отличается

Можно ли как-то облегчить себе мытье окон?

CHIP
От секса до любви От секса до любви

Возможна ли любовь без секса и секс без любви?

Men Today
Осень ярко Осень ярко

Эльдар Калимулин — о кино и театре, который, как известно, начинается с вешалки

Men Today
Приемы в общении с лжецами: как узнать правду Приемы в общении с лжецами: как узнать правду

Как распознать лжеца и вывести его на чистую воду, чтобы все же узнать правду?

VOICE
Абонент недоступен. О фильме «Звонок» — великой классике хорроров Абонент недоступен. О фильме «Звонок» — великой классике хорроров

Как хоррор «Звонок» отражает социальные страхи и кризисы японского общества

СНОБ
Пьедестал не для всех Пьедестал не для всех

Почему «достигаторство» подходит не всем?

Добрые советы
Как выбрать устрицы и с чем их сочетать: объясняют эксперты Как выбрать устрицы и с чем их сочетать: объясняют эксперты

Чем хороши и полезны устрицы, как получить удовольствие от деликатеса?

РБК
Как у некоторых людей работает фантазия: интересные факты и исследование! Как у некоторых людей работает фантазия: интересные факты и исследование!

Способности визуализации у людей варьируются от "гиперфантазии" до "афантазии"

ТехИнсайдер
Легкой поступью Легкой поступью

Если болит стопа при ходьбе: 6 главных причин и лечение

Лиза
Джанхотская усадьба братьев Короленко: история и современность Джанхотская усадьба братьев Короленко: история и современность

Джанхотская усадьба братьев Короленко воссоздает дух ушедшей эпохи

Знание – сила
Умный подход к наблюдению Умный подход к наблюдению

Как нейросеть VIJU помогает автоматически отслеживать ЧП в строительном секторе

Деньги
Цифровой атташе: госчиновник, погруженный в IT и маркетинг Цифровой атташе: госчиновник, погруженный в IT и маркетинг

С лета в торгпредствах России за рубежом начали появляться цифровые атташе

ФедералПресс
Что такое пранаяма и в чем ее польза Что такое пранаяма и в чем ее польза

Как пранаяма может улучшить ваше физическое и ментальное здоровье

РБК
Покровительница Волги: 10 мест, которые стоит посетить в Чувашии Покровительница Волги: 10 мест, которые стоит посетить в Чувашии

Культурные и природные достопримечательности Чувашии

ФедералПресс
Сцены из двух супружеских жизней Сцены из двух супружеских жизней

«Вычитание»: триллер о двойниках, слишком повернутый на собственной драматургии

Weekend
Чтим кодекс Чтим кодекс

Алименты для пап и еще ряд изменений в законах с сентября 2023 года

Лиза
Куда пропала правобережная мурома Куда пропала правобережная мурома

Находки с правого берега Оки позволили по-новому взглянуть на мурому

Наука
Золотой Плёс Золотой Плёс

Приехать в Плес и не влюбиться в него невозможно!

Лиза
Как правильно принимать любые решения: рассказывает психолог Как правильно принимать любые решения: рассказывает психолог

Почему так важно, чтобы выбор был непременно правильным?

VOICE
Почему у коршуна острое зрение Почему у коршуна острое зрение

Какие же особенности глаза позволяют птицам так хорошо видеть?

Наука и жизнь
Открыть в приложении