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

Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма

Какие из их предсказаний писателей о будущем книг сбылись?

Наука и жизнь
Как понять, что мужчина не видит в вас любимую женщину: 5 тревожных сигналов Как понять, что мужчина не видит в вас любимую женщину: 5 тревожных сигналов

Как понять, что в ваших отношениях что-то идет не так?

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

Поиск жизни на ближайших планетах натолкнулся на великое молчание

Наука и жизнь
Будь готов! Будь готов!

Как сохранить грибы в морозилке

Лиза
Девочки из хороших семей Девочки из хороших семей

Комиссарши — сотрудницы советских органов безопасности, лишенные жалости

Дилетант
Слово, которое гуляет не само по себе Слово, которое гуляет не само по себе

Кирилл Кто: языки улицы

Weekend
Мифическая палеонтология. Древние животные в фольклоре прошлого и настоящего Мифическая палеонтология. Древние животные в фольклоре прошлого и настоящего

Издревле человек «населял» леса, моря и горы разными мистическими существами

Наука и техника
«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
Пограничное состояние Пограничное состояние

Как криптобиржи помогут обойти санкции

FP. BusinessReview
Вся правда о ломбардах Вся правда о ломбардах

7 честных фактов для тех, кому срочно нужны деньги

Лиза
Петербург будущего Петербург будущего

Девелопер и миллиардер Игорь Водопьянов — визионер, меценат, пассионарий

Собака.ru
IQ идет в рост IQ идет в рост

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

Лиза
«Иногда к нам относятся так, будто мы занимаемся фриковством» «Иногда к нам относятся так, будто мы занимаемся фриковством»

«За каждой народной песней стоит человеческая история»

OK!
Особенности туристической подготовки внедорожников Особенности туристической подготовки внедорожников

Что такое комплексная экспедиционная подготовка? Как правильно её провести?

4x4 Club
Парадоксальная угроза Парадоксальная угроза

Одна из самых интересных битв вокруг ИИ развернется не в области техники

Правила жизни
Нейросоцсеть Нейросоцсеть

Разговор с креативным директором LOOKY Артемом Коноваловым

ТехИнсайдер
Екатерина Дурова: «Гадалка сказала отцу: «Тебя нет. Ты давно умер». Он действительно много раз мог погибнуть» Екатерина Дурова: «Гадалка сказала отцу: «Тебя нет. Ты давно умер». Он действительно много раз мог погибнуть»

Было абсолютно очевидно, Лев Дуров так и остался главным человеком в ее жизни

Коллекция. Караван историй
SEAT прекратит свое существование. Каких автомобилей нам будет не хватать SEAT прекратит свое существование. Каких автомобилей нам будет не хватать

Почему в России SEAT потерпел фиаско?

РБК
Музыкальная пауза: как Джонни Кэш записал величайший концертный альбом Музыкальная пауза: как Джонни Кэш записал величайший концертный альбом

Как концерт в Фолсомской тюрьме 1968 года перезапустил карьеру Джонни Кэша?

Правила жизни
Законное преступление: Как зарабатывают миллионы на фотографиях в интернете Законное преступление: Как зарабатывают миллионы на фотографиях в интернете

В России набирает обороты новая схема заработка на фотографиях в интернете

ФедералПресс
Как назвать кота: выбираем кличку питомцу Как назвать кота: выбираем кличку питомцу

Идеи-подсказки, как назвать нового друга

ТехИнсайдер
Ямальских овцебыков отправили на колыму Ямальских овцебыков отправили на колыму

14 полугодовалых овцебыков будут обживать колымскую тундру

ФедералПресс
Жить как в отеле «пять звёзд» Жить как в отеле «пять звёзд»

Воздушный и роскошный интерьер в квартире

Идеи Вашего Дома
Субботы терпкий вкус Субботы терпкий вкус

Рисовать в Шаббат? Художница Елена Репетур убедилась, что Израиль — страна чудес

Seasons of life
Самодостаточность — не изоляция Самодостаточность — не изоляция

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

FP. BusinessReview
Искусство самопрезентации: как научиться рассказывать о себе в любой ситуации Искусство самопрезентации: как научиться рассказывать о себе в любой ситуации

Как правильно преподнести себя во время переговоров и на собеседовании

Forbes
Ругаться буду! Ругаться буду!

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

VOICE
Перезагрузка Перезагрузка

Sollers: продолжение следует

Автопилот
Что происходит с морскими жителями во время ураганов? Что происходит с морскими жителями во время ураганов?

Замечают ли обитатели океанов стихию, что бушует на поверхности?

ТехИнсайдер
Античный коммунизм Античный коммунизм

Кто всех суровее в Древней Греции?

Дилетант
Открыть в приложении