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

Больше пены Больше пены

Что такое пена с точки зрения химии?

Наука и жизнь
Крик души Крик души

Истории о людях, которые чересчур эмоционально и громко выражают свои эмоции

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

Какие из их предсказаний писателей о будущем книг сбылись?

Наука и жизнь
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
До дрожи в земле До дрожи в земле

От холода порой дрожат не только люди и коты, но даже... сама земля

Наука и жизнь
«Государство не может идти на поводу у бизнеса» «Государство не может идти на поводу у бизнеса»

Михаил Беляев рассказал о новых трендах экономического развития России

FP. BusinessReview
Советские солдаты возле убитого двойника Гитлера Советские солдаты возле убитого двойника Гитлера

В мае 1945 года по Берлину распространился слух, что обнаружен труп Гитлера

Дилетант
Всю жизнь — в тепле Всю жизнь — в тепле

В горячих источниках жизнь коротка, но открывает новые возможности

Наука
В стиле рока В стиле рока

Развитие музыки всегда идет рука об руку с модой

Men Today
Гимназия Санкт-Петербургской Академии наук: создание и становление Гимназия Санкт-Петербургской Академии наук: создание и становление

История первой гимназии Санкт-Петербургской Академии наук

Знание – сила
Где найти хорошую няню Где найти хорошую няню

Агентства, объявления, сарафанное радио – как выбрать хорошую няню?

Лиза
«Я выбираю показывать свое тело»: история модели Люси Билл, на коже которой постоянно появляются волдыри «Я выбираю показывать свое тело»: история модели Люси Билл, на коже которой постоянно появляются волдыри

Буллезный эпидермолиз — заболевание, которым страдает модель Люси Билл

VOICE
Обман мнениями: нейросети способны незаметно менять точку зрения пользователей Обман мнениями: нейросети способны незаметно менять точку зрения пользователей

Умные помощники способны незаметно менять мышление пользователя

ФедералПресс
8 русских сказок, у которых на самом деле иностранные корни 8 русских сказок, у которых на самом деле иностранные корни

На какие иностранные произведения опирались русские авторы сказок?

Культура.РФ
Цифровые улики: как соцсети помогают находить активы и выигрывать суды Цифровые улики: как соцсети помогают находить активы и выигрывать суды

Как социальные сети могут использовать против владельца страницы

Forbes
Алексей Федоров: «Идея квантовых технологий уже необратимо изменила мир» Алексей Федоров: «Идея квантовых технологий уже необратимо изменила мир»

Когда ожидать квантового превосходства и какие изменения оно повлечет в будущем

РБК
20 спорных и культовых фильмов про секс: от «Интимных мест» до «Служанки» 20 спорных и культовых фильмов про секс: от «Интимных мест» до «Служанки»

Фильмы, которые рассматривают интимность и любовные интриги

РБК
Сцены из двух супружеских жизней Сцены из двух супружеских жизней

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

Weekend
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
От Вологды до Мурманска: как женщины управляют региональными ателье по всей стране От Вологды до Мурманска: как женщины управляют региональными ателье по всей стране

Предпринимательницы из разных городов, которые вопреки всему развивают ателье

Forbes
Деревня викингов и деревянное зодчество: что посмотреть в Новгородской области Деревня викингов и деревянное зодчество: что посмотреть в Новгородской области

Что можно посмотреть в Новгородской области и чем она будет удивлять в будущем

ФедералПресс
Почему мы сожалеем о разводе: 3 основные причины Почему мы сожалеем о разводе: 3 основные причины

Что мешает разведенным людям радоваться новой жизни?

Psychologies
Полезные бактерии. 5 простых способов восстановить микробиом кишечника Полезные бактерии. 5 простых способов восстановить микробиом кишечника

Налаженная работа пищеварительных органов – основа хорошего самочувствия

Лиза
Самодостаточность — не изоляция Самодостаточность — не изоляция

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

FP. BusinessReview
Прильнувшие стеблем… Прильнувшие стеблем…

Вьюнки и повои из семейства Вьюнковые — красивые и коварные одновременно

Наука и жизнь
Как Ксения Сосункевич выращивает клубнику в Карелии, несмотря на климат и кризисы Как Ксения Сосункевич выращивает клубнику в Карелии, несмотря на климат и кризисы

Как живут и строят карьеру женщины в российских регионах

Forbes
Ну, приехали! Ну, приехали!

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

Добрые советы
Гастрит и гены Гастрит и гены

Что такое гастрит и почему он возникает у такого огромного количества людей?

Лиза
7 экспериментов на детях, которые изменили систему воспитания 7 экспериментов на детях, которые изменили систему воспитания

Эксперименты, которые пролили свет на то, как работает детская психика

Psychologies
Мелочей не бывает Мелочей не бывает

Элегантный и уютный интерьер для взрослой семейной пары

SALON-Interior
Открыть в приложении