Почему весы покачиваются?

Сообщение №26685 от Ark 26 сентября 2003 г. 15:25
Тема: Почему весы покачиваются?

Представьте себе обычные рычажные весы (типа аптекарских) - коромысло на упоре или на подвесе, на коромысле подвешены две чаши, посредине - стрелка...
Вопрос: почему практически уравновешенные весы перед успокоением покачиваются?


Отклики на это сообщение:

> Представьте себе обычные рычажные весы (типа аптекарских) - коромысло на упоре или на подвесе, на коромысле подвешены две чаши, посредине - стрелка...
> Вопрос: почему практически уравновешенные весы перед успокоением покачиваются?


Раскачивание маятника (для малых амплитуд) характерно тем, что возвращающее усилие пропорционально отклонению маятника от состояния равновесия.
Надо ли понимать Ваш ответ так, что весы раскачиваются по той же причине? Какова природа возвращающего усилия в рычажных весах?


> Раскачивание маятника (для малых амплитуд) характерно тем, что возвращающее усилие пропорционально отклонению маятника от состояния равновесия.
> Надо ли понимать Ваш ответ так, что весы раскачиваются по той же причине? Какова природа возвращающего усилия в рычажных весах?

Вот стрелка и есть маятник.


> > Раскачивание маятника (для малых амплитуд) характерно тем, что возвращающее усилие пропорционально отклонению маятника от состояния равновесия.
> > Надо ли понимать Ваш ответ так, что весы раскачиваются по той же причине? Какова природа возвращающего усилия в рычажных весах?

> Вот стрелка и есть маятник.

А может, стрелку можно закрепть так, чтобы она торчала вверх?


> > > Раскачивание маятника (для малых амплитуд) характерно тем, что возвращающее усилие пропорционально отклонению маятника от состояния равновесия.
> > > Надо ли понимать Ваш ответ так, что весы раскачиваются по той же причине? Какова природа возвращающего усилия в рычажных весах?

> > Вот стрелка и есть маятник.

> А может, стрелку можно закрепть так, чтобы она торчала вверх?

Можно. Но весы в этом случае нельзя уравновесить. Проведите эксперимент (хотя бы мысленный).


> > > > Раскачивание маятника (для малых амплитуд) характерно тем, что возвращающее усилие пропорционально отклонению маятника от состояния равновесия.
> > > > Надо ли понимать Ваш ответ так, что весы раскачиваются по той же причине? Какова природа возвращающего усилия в рычажных весах?

> > > Вот стрелка и есть маятник.

> > А может, стрелку можно закрепть так, чтобы она торчала вверх?

> Можно. Но весы в этом случае нельзя уравновесить. Проведите эксперимент (хотя бы мысленный).

Дык мне как-то без надобнестев...icin_:)
Я задал вопрос, не потому, что не знал ответ. Сейчас я знаю, что drevnij знает, как работают весы...
Еще я ждал ответа в том духе, что возвращеющий момент пропорционален отклонению стрелки от вертикали и поэтому шкала под стрелкой может бвть проградуирована в единицах массы или веса, и взвешивание малых весов можно осуществлять без равновесов... А без стрелки уравновешивание весов затруднительно - ничтожное неравенство весов приводит к полному отклонению, а в случае полного равенства весы будут пребывать в безразличном равновесии...
Спасибо!


> Еще я ждал ответа в том духе, что возвращеющий момент пропорционален отклонению стрелки от вертикали и поэтому шкала под стрелкой может бвть проградуирована в единицах массы или веса, и взвешивание малых весов можно осуществлять без равновесов... А без стрелки уравновешивание весов затруднительно - ничтожное неравенство весов приводит к полному отклонению, а в случае полного равенства весы будут пребывать в безразличном равновесии...

Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
весов немного ниже точки ее подвеса.
Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
Если их совместить, то колебаний уже не будет.


> > Еще я ждал ответа в том духе, что возвращеющий момент пропорционален отклонению стрелки от вертикали и поэтому шкала под стрелкой может бвть проградуирована в единицах массы или веса, и взвешивание малых весов можно осуществлять без равновесов... А без стрелки уравновешивание весов затруднительно - ничтожное неравенство весов приводит к полному отклонению, а в случае полного равенства весы будут пребывать в безразличном равновесии...

Можно ли добиться равновесия если одно из плеч весов будет находиться несколько ниже чем другое? Если да, то колебания весов ничто иное как разность сил прилодженных к каждому плечу(чем ближе к центру Земли, тем сильнее притягивается грузы, даже если они совершенно одинаковы ).

Ваш Д.


> > Еще я ждал ответа в том духе, что возвращеющий момент пропорционален отклонению стрелки от вертикали и поэтому шкала под стрелкой может бвть проградуирована в единицах массы или веса, и взвешивание малых весов можно осуществлять без равновесов... А без стрелки уравновешивание весов затруднительно - ничтожное неравенство весов приводит к полному отклонению, а в случае полного равенства весы будут пребывать в безразличном равновесии...

> Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
> весов немного ниже точки ее подвеса.
> Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
> Если их совместить, то колебаний уже не будет.

Не знаю, где Вы видели такие весы. Может быть, где-то такие и есть. Но я в свое время выиграл пари - мне не удалось теоретически убедить своих сотрудников по НИИ. И тогда я, молодой еще в то время специалист, заключил пари, а затем отсоединил стрелку от весов. До сих пор помню вытянутые лица "доцентов с кандидатами"!



> > Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
> > весов немного ниже точки ее подвеса.
> > Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
> > Если их совместить, то колебаний уже не будет.

> Не знаю, где Вы видели такие весы.

Обычные торговые рычажные весы.
Стрелки не имеют. Но качаются точно так же.


> > > Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
> > > весов немного ниже точки ее подвеса.
> > > Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
> > > Если их совместить, то колебаний уже не будет.

> > Не знаю, где Вы видели такие весы.

> Обычные торговые рычажные весы.
> Стрелки не имеют. Но качаются точно так же.

А еще есть весы электронные...


> Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
> весов немного ниже точки ее подвеса.
> Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
> Если их совместить, то колебаний уже не будет.

Весы без стрелки имеют фиксированный (то есть не зависящий от положения чаш) центр масс (если массы на обоих чашах равны). Тогда весы находятся в безразличном равновесии (так как центр масс не движется при движении чаш).

При малейшеи разнице в массах чаш равновесие пропадает (так как центр масс тогда становится подвижным - его положение зависит от наклона весов) и весы тогда стремятся к вертикальномы положению (а не безразличны к углу как при равных массах).

Поэтому отсутствие стрелки делает весы максимально чувствительными к разбалансу масс. Наличие стрелки (вниз) или ненулевого радиуса подпорки превращает весы в маятник (появляется подъем центра масс при отклонении весов от горизонтального положения) что с одной стороны снижает чувствительность весов, а с другой стороны может служить методом взвешивания малых масс (если нарисовать шкалу угла в единицах массы).


> > > Суть не в стрелке, а в том, что всегда центр масс рычажной системы
> > > весов немного ниже точки ее подвеса.
> > > Чем точнее весы, тем эти точки ближе.
> > > Если их совместить, то колебаний уже не будет.

> > Не знаю, где Вы видели такие весы.

> Обычные торговые рычажные весы.
> Стрелки не имеют. Но качаются точно так же.

Потому что имеют подпорку с конечным радиусом. Тогда задача похожа на задачу о равновесии качели "бревно не бревне". Если радиус нижнего бревна больше радиуса верхнего, то качели будут в состоянии устойчивого равновесия, а если меньше - то в состоянии неустойчивого равновесия.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100