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

20 ответов на простые вопросы о сексе 20 ответов на простые вопросы о сексе

Честные ответы на самые простые вопросы про это

Playboy
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
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Охота на алгоритм Охота на алгоритм

Способна ли машина заменить человека в самых важных ему областях деятельности

Правила жизни
Светлая мысль Светлая мысль

Как появилась и эволюционировала электрическая лампочка

Вокруг света
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
То навзничь, то ничком То навзничь, то ничком

Сколько загадок таится в удивительном слове…

Наука и жизнь
По наклонной По наклонной

Аэротруба, в которой можно летать в вингсьюте и остаться живым

ТехИнсайдер
Битва за правописание Битва за правописание

Последние сто лет человечество ждет, что роботы лишат его работы

Правила жизни
Дизайнерский бутик Дизайнерский бутик

Владимир Пирожков, наверное, самый известный российский промышленный дизайнер

ТехИнсайдер
Моя идеальная свадьба Моя идеальная свадьба

Как прошла свадьба Ирены Понарошку и Руслана Годизова

OK!
Собирание земель русских Собирание земель русских

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

Вокруг света
Уроки на удаленке Уроки на удаленке

Полезные приложения и лучшие интернет-ресурсы для домашнего образования

Лиза
Интерстеллар Интерстеллар

Испытываем внедорожные качества нового кроссовера Exeed RX

Автопилот
Играющие резиденты: зачем теннисистам личный бухгалтер Играющие резиденты: зачем теннисистам личный бухгалтер

Почему теннисисты могут отказаться от турнира из-за налогов?

Forbes
Чувство дома Чувство дома

Как Feel Beit объединяет разные культуры

Seasons of life
IQ идет в рост IQ идет в рост

Статья для желающих обзавестись десятком-другим дополнительных «умственных сил»

Лиза
Ловушка интеллекта: как IT-гиганты обучают ИИ Ловушка интеллекта: как IT-гиганты обучают ИИ

«Красные команды» по искусственному интеллекту — кто они и зачем нужны?

Forbes
10 сериалов про российскую глубинку: от Ангарска до Мурманска 10 сериалов про российскую глубинку: от Ангарска до Мурманска

Рассказываем о сериалах про города России, до которых мы сами никогда не доедем

Maxim
Принцессы княжества Торн: монахини или амазонки? Принцессы княжества Торн: монахини или амазонки?

В германских землях находилось маленькое царство, где правили только женщины

Знание – сила
РОП неотвратимый: как алюминий поможет очистить природу РОП неотвратимый: как алюминий поможет очистить природу

Разбираемся в понятии расширенная ответственность производителя

ФедералПресс
От лифта на орбиту до встречи с марсианами От лифта на орбиту до встречи с марсианами

Какие инновации и тренды будут определять развитие космической отрасли

РБК
Как NFT меняет арт-рынок и выходит в России в легальное поле Как NFT меняет арт-рынок и выходит в России в легальное поле

Как живопись обосновалась в метавселенной и как государство поддерживает NFT

СНОБ
Санкции против простуды Санкции против простуды

Как быстро остановить простуду?

Добрые советы
Ругаться буду! Ругаться буду!

Почему нам так нравится скандалить в соцсетях (и стоит ли этим заниматься)

VOICE
Ну, приехали! Ну, приехали!

Как привести себя в порядок после отпуска и провести необходимый детокс?

Добрые советы
Его светлость Его светлость

6 популярных фасонов, в которых постоянно разгуливают пользователи Сети

VOICE
Гонка со временем Гонка со временем

Что происходит в российском автоспорте?

Men Today
В башне «око» В башне «око»

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

SALON-Interior
Раскачавшиеся материалы Раскачавшиеся материалы

«Неудержимые-4»: легендарная франшиза в самом соку

Weekend
Открыть в приложении