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

Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Как пытались получить доказательства в пользу населённости соседних планет

Наука и жизнь
«Боль продолжается бесконечно»: как несчастная первая любовь влияет на дальнейшие отношения «Боль продолжается бесконечно»: как несчастная первая любовь влияет на дальнейшие отношения

Почему мы боимся впустить в жизнь нового человека?

Psychologies
Птичий нюх Птичий нюх

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

Наука и жизнь
Закрытие сезона Закрытие сезона

Какие ошибки часто совершают дачники в конце сезона и как их исправить

Лиза
Античный коммунизм Античный коммунизм

Кто всех суровее в Древней Греции?

Дилетант
Нейросоцсеть Нейросоцсеть

Разговор с креативным директором LOOKY Артемом Коноваловым

ТехИнсайдер
В новую квартиру В новую квартиру

В эпоху переосмысления это полотно стало символом нормализации репрессий

Дилетант
Пита в кармане Пита в кармане

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

Seasons of life
У природы нет плохой космической погоды? У природы нет плохой космической погоды?

Может ли из-за космической бури случиться инфаркт или инсульт?

Знание – сила
Записки отельера: что гость может забрать из отеля? Записки отельера: что гость может забрать из отеля?

Почему гостиницам не стоит скупиться на подарки для гостей

Правила жизни
Мужчина мечты Мужчина мечты

Станислав Магкеев приятно удивил нас своей добротой, честностью, даже упрямством

VOICE
Расстройство от письма Расстройство от письма

Что такое дисграфия у детей и как помочь твоему ученику?

Лиза
Как инвестбанкир Евгений Коган стал медиаперсоной и зарабатывает на личном бренде Как инвестбанкир Евгений Коган стал медиаперсоной и зарабатывает на личном бренде

Как инвестбанкир Евгений Коган стал главной финансовой звездой в Telegram

Forbes
Лариса Малькова: «Искусственный интеллект можно сравнить с энергией атома» Лариса Малькова: «Искусственный интеллект можно сравнить с энергией атома»

Где еще заявит о себе искусственный интеллект и как он повлияет на рынок труда

РБК
Почему болит живот Почему болит живот

Причины болей в животе, о которых вы даже не догадывались

Добрые советы
Андрей Коняев: «Наука теряет монополию на описание мира» Андрей Коняев: «Наука теряет монополию на описание мира»

Почему науку сравнивают с гаданием на картах таро

РБК
Стандарты общения Стандарты общения

Как компаниям выстроить коммуникацию с аудиторией

Деньги
ЧВК «Рюрик» ЧВК «Рюрик»

Около 838 года в поле зрения Византии попали люди, называвших себя русами

Дилетант
Персонал напрокат Персонал напрокат

Что такое аутстаффинг и почему он стал популярен в России

FP. BusinessReview
Неудачный байопик о выдающейся женщине: почему нас разочаровал фильм о Голде Меир Неудачный байопик о выдающейся женщине: почему нас разочаровал фильм о Голде Меир

Почему фильм о сильной женщине Голде Меир получился таким слабым?

Forbes
«Песни ни о чем? Российская поп-музыка на рубеже эпох: 1980-1990-е» «Песни ни о чем? Российская поп-музыка на рубеже эпох: 1980-1990-е»

Какими были музыкальные видеоклипы 1990-х

N+1
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
Привет из прошлого Привет из прошлого

Как реагировать, если вдруг начинает писать бывший молодой человек?

Лиза
Сложный выбор Сложный выбор

Седация и наркоз в стоматологии: как выбрать и точно получить безопасное лечение

Лиза
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
Андрей Соколов: «О женщинах надо... молчать. Вот самая правильная позиция» Андрей Соколов: «О женщинах надо... молчать. Вот самая правильная позиция»

«От любви глупеют. Наступает эйфория! Но это опасно»

Караван историй
Французский парадокс Французский парадокс

Что едят француженки, чтобы оставаться стройными?

Лиза
Удар по почкам. 8 неожиданных привычек, которые могут навредить твоим почкам Удар по почкам. 8 неожиданных привычек, которые могут навредить твоим почкам

Есть привычки, которым мы не придаем значения, но которые вредят нашим почкам

Лиза
Десерт антипода Десерт антипода

Для любого австралийца сладким символом его страны будет пирожное ламингтон

Вокруг света
3 способа ускорить ваш метаболизм 3 способа ускорить ваш метаболизм

Можем ли мы как-то повлиять на метаболизм?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении