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

Кому и зачем нужна осиная талия Кому и зачем нужна осиная талия

Зачем насекомым тонкая талия?

Наука и жизнь
Минвостокразвития России о туризме: «Сперва нужно создавать условия» Минвостокразвития России о туризме: «Сперва нужно создавать условия»

Как развивается дальневосточный туризм и чем в силах помочь коренные народы

ФедералПресс
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Первый Берлинский кризис Первый Берлинский кризис

Берлинский кризис стал первым крупным испытанием на прочность послевоенного мира

Дилетант
Джейсон Стейтем Джейсон Стейтем

Джейсон Стейтем — воплощение мужественности, брутальности и сексуальности

Maxim
Цугцванг: как выбраться из тупика. Советы психологов Цугцванг: как выбраться из тупика. Советы психологов

Цугцванг в жизни: что делать, когда задуманное не совпадает с реальностью

РБК
Все мерить бирюзой Все мерить бирюзой

Олег Нестеров рассказал нам об опыте путешествия на паруснике «Крузенштерн»

Seasons of life
Эротический покер: подборка из 5 игр, которые помогут оживить интимную жизнь Эротический покер: подборка из 5 игр, которые помогут оживить интимную жизнь

Чувствуете, что романтика и огонь страстей покинули вашу спальню?

Psychologies
Особенности туристической подготовки внедорожников Особенности туристической подготовки внедорожников

Что такое комплексная экспедиционная подготовка? Как правильно её провести?

4x4 Club
Воспоминания — и дом, и путь нашей жизни Воспоминания — и дом, и путь нашей жизни

Разговор с режиссером Рут Хоф и её мужем Гаем Сааром Русо

Seasons of life
Ананасы в шампанском. О чем и как писал Игорь Северянин Ананасы в шампанском. О чем и как писал Игорь Северянин

Как Игорю Северянину удалось стать «королем поэтов»?

СНОБ
Больше света Больше света

Как управлять люминесценцией?

Наука
«Перестаньте искать предназначение!»: 3 фактора, которые нужно иметь в виду «Перестаньте искать предназначение!»: 3 фактора, которые нужно иметь в виду

Заигравшись в поиски себя, можно пропустить настоящую жизнь

Psychologies
Дерьмово выглядишь Дерьмово выглядишь

Как и зачем животные и растения притворяются экскрементами

N+1
Одна против всех Одна против всех

Сериал «Литвиненко» демонстрирует, что за каждым героем стоит героиня

Дилетант
В башне «око» В башне «око»

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

SALON-Interior
Если друг оказался вдруг... Если друг оказался вдруг...

Владельцы собак рассказали о диких советах от незнакомцев

Лиза
Глава АНО «Цифровая экономика»: «Мы идем к новым прорывам» Глава АНО «Цифровая экономика»: «Мы идем к новым прорывам»

Сергей Плуготаренко рассказал о развитии ИТ-отрасли в РФ и ее перспективах

ФедералПресс
Кукла, приятная во всех отношениях Кукла, приятная во всех отношениях

«Барби»: Грета Гервиг монетизирует критику капитализма

Weekend
«Рок-н-ролл мертв. А я еще нет...» «Рок-н-ролл мертв. А я еще нет...»

С 1981 года ленинградский рок-клуб стал «местом силы» отечественного рок-н-ролла

Men Today
Практичный контемпорари Практичный контемпорари

Стильное пространство с интересными деталями

Идеи Вашего Дома
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
Новые РеалИИ Новые РеалИИ

Российские продукты на базе искусственного интеллекта

ФедералПресс
Чувство дома Чувство дома

Как Feel Beit объединяет разные культуры

Seasons of life
Солидная история Солидная история

Как развивался фондовый рынок России на протяжении 30 лет

РБК
Украшения Украшения

Оригинальная форма, полёт фантазии и виртуозная техника исполнения

Robb Report
Кто и зачем покупает премиальную недвижимость в Москве Кто и зачем покупает премиальную недвижимость в Москве

Почему желающих вложить миллионы в трофейные московские метры по-прежнему много

СНОБ
Любимец нации Любимец нации

Заметки по случаю дня рождения Остапа Сулеймана Берта-Мария Бендер-бея

Знание – сила
«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
Почему не стоит покупать дешевые кабели и адаптеры для зарядки Почему не стоит покупать дешевые кабели и адаптеры для зарядки

Какие подводные камни вас ждут при выборе кабеля и адаптера для зарядки телефона

CHIP
Открыть в приложении