Ние произвеждаме динамометъра със собствените си ръце

Теглото се измерва с тежести, разстоянието от владетеля, налягането с манометър и т.н. И има ли устройство, предназначено да измерва силата, измислено? Такъв инструмент, разбира се, е на разположение. Нарича се динамометър. Между другото, вкъщи, между другото, е лесно да се направи просто, но доста работещо устройство за измерване на сила, вашият собствен изключителен динамометър.

Тегло, мощност, тегло

В разговорите често объркваме такива понятия като маса и тегло. Каква е разликата между тях? Един малък пример. Имаме гимнастическо тегло от 32 кг. Точно така ще покаже нашето домакинско везна, струва си да постави железен продукт върху тях. Да се ​​движим психически на повърхността на луната. Показания на тежести, които ще вземат със себе си ще се промени и ще бъде само 5кг сто и двадесет грама Но най-голямата планета в нашата система, Юпитер, с най-голяма тежест, балансът показва всички 84,5 кг. Дали теглото на теглото се промени? Не, не е така.

Как може да бъде това? Нека да поставим тежестта в откритото пространство, където при нулева гравитация скалата ще покаже нула. Масата е изчезнала? За да се уверите, че това не е така, си струва да ускорите нашата гимнастическа черупка до прилична скорост и да я изпратите на тази или онази цел. Ако същия експеримент се повтаря на Луната, Земята, Юпитер, при условие, че скоростта по време на сблъсък с препятствието е една и съща, унищожението ще бъде идентично.

Теглото на теглото във всички примери остава 32 кг. И какво се променя? Силата, с която теглото натиска върху платформата на везната. И за да го измерим, тази сила, наречена "тегло", не е вярна в килограми, а в нови тонове.

Силата на един новтон е равна на теглото на 102 грама товари на повърхността на планетата Земя.

Така че, като направихме динамометър със собствените си ръце, ще можем да измерим такава важна физическа величина като сила.

Общият принцип на динамометри

Тежестта на Земята рядко се използва за измерване на сила. Това е не само неприятно (или товари противотежест може да работи само вертикално), но не точно. Факт е, че нашата Земя не е съвсем топка. Той е елипсовиден, леко сплескан от полюсите. Ето защо, от разстоянието на екватора до центъра на планетата повече от на Северния полюс, в допълнение, на екватора на всеки орган, центробежна сила, леко намаляване на теглото му, така че да е гарантирано, за да отслабнете (макар и само леко, като само 0,5%), просто трябва да отидете от полюса до екватора.

Ето защо, за да се измери силата, най-често използваните инструменти върху еластичните елементи. И понякога се налага да се измерва просто огромна, например, тяга на двигателя на космическа ракета на превозвача. Можем само да си представим какъв е динамометърът.

С вашите ръце това е малко вероятно да бъде произведено. Но принципът на работа за всички "силиомери" е един и същ: силата деформира еластичния елемент, устройството записва величината на тази деформация.

Стандартен динамометър

В лабораторните упражнения за уроци по учебна физика се използва просто пролетно устройство за измерване на силата. Помислете как да направите динамометър със собствените си ръце не по-лошо от училищния.

Основата, върху която се сглобява цялото устройство, е обикновена дървена дъска или поликарбонатна лента, пластмаса, калай, има много опции. На дъската има пружина, единият край на който е здраво фиксиран, а другият е свързан с тялото, през което се предава силата. Като правило това е стоманена кука. Степента на напрежение на пружината е пропорционална на приложената сила. Количеството на деформацията се отразява върху скалата, която се прилага в новите тонове. Така работи динамометърът. С ръцете си вкъщи не е необходимо да излизате от пружина, всеки еластичен материал, например еластична лента, ще работи перфектно.

калибровка

За да работи силомерът, той трябва да бъде калибриран. За това можете да използвате гравитацията. Известно е, че усилието на един новтон отговаря на тегло от 102 грама. Динамометърът се захранва самостоятелно в следната последователност:

• динамометърът е разположен вертикално;
• Докато пружината не е натоварена, позицията на показалеца съответства на знака 0;
• динамометърът се натоварва с тегло 102 грама, получава се знак от 1 нови тон;
• масата на натоварването от 204 грама ще даде позицията на марката на 2 нови тона и т.н.

Както можете да видите, настройването на динамометъра със собствените си ръце е лесно.

Различни дизайни на "домашни" динамометри

Необходимо е да се определи натоварването, което да се измерва. И е по-добре да изчислите изчислението, преди да направите динамометър. Със собствените си ръце можете да направите едно мощно устройство и едно малко, но по-чувствително. Много опции за дизайн.

Например, лесно е да направите динамометър със собствените си ръце от гумена лента. Тя не се различава от класическото "училище". Единствената разлика е, че вместо пролетта се използва по-достъпна гумена лента, например от дънен риболовен прът или модел на самолет.

Малко въображение и спринцовка за еднократна употреба се превръща в устройство за измерване на сила. Апаратурата е показано на фигурата, само причините трябва да се фокусират, защото тя е буталото, които трябва да се смила радиална (или нарязани с остър нож), така че тя се движи в рамките на тялото на спринцовката, без усилие.

Ако желаете, можете да направите динамометър със собствените си ръце от писалка, обикновена химикалка с пружина.

Пръчката трябва да бъде почистена с мастило, върхът на писалката трябва да бъде притиснат и вътрешната хартия да бъде поставена в нея.

Динамометър върху пиезо елементи

Фабрично произвежданите динамометри напоследък се произвеждат най-често с помощта на пиезоелектрични елементи. Пиезоелектричният елемент е кристал, в края на който по време на механичното компресиране се появява разлика в напрежението (напрежение). Размерът на тази потенциална разлика зависи от степента на компресията.

Силмери от този тип се отличават с липсата на удар на пръта (просто трябва да натиснете сензора), изключителна точност и голям диапазон от измервания. Пиезоелементите са направени като чувствителни инструменти за точно измерване на малките сили и динамометри за измерване на теглителните сили на тракторите.