Модель платформенных весовНАЗАД

Децимальные или десятичные весы были запатентованы в 1822 году Фридрихом Квинтенцем (Friedrich Quintenz), Германия. Платформенные весы были предназначены для измерения массы крупных грузов и широко применялись в торговле. Удобство их состояло в том, что они занимали немного места, при измерениях можно было использовать гири в 10 раз меньшие, чем взвешиваемый груз. 
Со второй половины XIX века десятичные весы стали изучать в средней школе наряду с рычажными и римскими весами – безменом, как устройства, в конструкции которых использованы рычаги первого и второго рода. В учебнике физики К. Краевича (1868 г.) дано полное описание принципа действия десятичных весов, но в статью включен необходимый и достаточный материал для понимания действия рассматриваемой модели.

Рисунок 1. Внешний вид десятичных весов.
Для ясности изображена только половина платформы M для груза Q.
Рисунок 2. Кинематическая схема децимальных весов.  С - чаша для разновесов; ba – платформа для грузов; iq – рычаг первого рода; cd – рычаг второго рода.

В конструкцию десятичных весов заложены два принципа: 1) принцип действия - действие груза Q не зависит от его положения на платформе М; для этого соблюдается соотношение плеч рычагов: Kq/Kf = cd/ed; 2) принцип пользования - отношение сил, действующих на рычаг iq со стороны груза Q и разновесов С равно отношению плеч iK к Kf, и равно 10. На самом деле, изменение в конструкции весов отношения этих плеч, приводит к возможности использовать гири в 100 раз меньшие, чем взвешиваемый груз.
Модель платформенных весов собрана из деревянных пластинок и проволок. Вся модель установлена на вертикальных параллельных стойках, закрепленных на плоской панели.  В отличии от десятичных весов (рис.2) в модели «платформа» для грузов подвешена к одноплечему рычагу, а не покоится на нем. При этом основные принципы работы весов сохранены.

Рисунок 3. Внешний вид модели весов. Общие габариты в см: 21×12×34. На каждом рычаге нанесена условная шкала, ноль которой совпадает с осью вращения рычага.  Расстояние между штрихами 5,5 см.
Рисунок 4. Модель в уравновешенном состоянии. Груз массой 150 г уравновешен гирькой со скрепкой массой 1,5 г.
Отношение Q/C= iK/Kf =100.

При пользовании моделью можно показать:
  • передачу силы с «платформы» для груза ba на планку для гирь iq и имеющееся при этом распределение и изменение сил (см. рис.3).
  • что «платформа» для грузов остается параллельной самой себе в процессе взвешивания при подъеме и опускании свободного конца планки для гирь.

На панели, где укреплены стойки модели, наклеена ветхая бумажка с еле-еле различимым текстом «Пед. Музей В.У.З.», что позволяет примерно определить время изготовления модели - конец XIX века.
Рядом с наклейкой нанесена белой краской надпись в виде дроби. Римская цифра II соответствует II разделу «О твердых телах» в учебнике физики Э. Ленца. Арабская цифра-номер прибора позволяет примерно определить тему, рассмотрение которой должно сопровождаться демонстрацией. Так, номер прибора 7, значит название темы нужно искать ближе к началу раздела. В нашем случае – это тема «Измерение веса».

Рейтинг@Mail.ru