ВЕСЫдля научных целей, получили в химии.
Успех точного исследования во многих отделах химии, особенно в аналитической химии, был тесно связан с усовершенствованием весов, непрерывно продолжающимся до настоящего • времени.
Лит:: Ф он-Бо ольВ., Теория и устройствоточки опоры до центра тяжести равно е.
Вес рычага, который можно представить сосредоточенным в одной точке и приложенным в центре тяжести, обозначим буквой Т.
различного рода весов, СПБ, 1885 (описанию каждого типа В. предпослана краткая историческая справка); F. М. F е 1 d h a u s, Die Technik der Vorzeit, der geschichtlichen Zeit und der Naturvblker, Lpz. u. B., 1914 (статья «Wage»); T. I b e 1, Die Wage im Altertum und Mittelalter, Erlangen, 1908; H. Blumner, Technologic der Gewerbe und Kiinste bei Griechen und Rdmern, В-de I — IV, Lpz., 1875—87.
JQ, Говсеев.
II. Теория весов.
Теория В. подвергалась тщательному изучению как учеными, так и специалистамиконструкторами измерительных приборов, и в наст, время по отношению к этому прибору имеются достаточно полные указания, как надлежит его конструировать для получения требуемых результатов. Научные исследования требуют от В. возможно точного результата, какой только может быть получен при современном состоянии науки и техники; в практической жизни довольствуются сравнительно грубыми взвешиваниями, и от весов требуются лишь постоянство результата и уверенность в нем до тех пределов, которые имеют значение на практике.
Наиболее простой и в то же время совершенный прибор для сравнения массы двух тел представляют так наз. рычажные В,, основанные на принципе, данном еще Архимедом. Принцип этот состоит в том, что колеблющийся жесткий рычаг, имеющий гделибо на своем протяжении точку опбры, приходит в состояние покоя (равновесия) только тогда, когда алгебраическая сумма моментов сил (т. е. произведений силы на соответствующее плечо), приложенных к данному рычагу, равна нулю (см. Рычаг).
Рычажные В. и представляют собой жесткий рычаг, имеющий точку опоры; на некоторых расстояниях от нее находятся две точки для подвеса чашек, на одной из которых помещается взвешиваемое тело, а на другой — условные единицы массы, так наз. гири.
Точки опоры и подвеса изготовляются обычно в форме острых ножей (ребро призмы) из возможно твердого материала (закаленной стали или агата), опирающихся на подушки из не менее твердого материала. Расстояния от точек подвеса чап! ек до отвесной линии, проходящей через точку опоры, т. н. п л еч и рычага, могут быть между собой равны или не равны. По принципу Архимеда, в первом случае, рычаг находится в равновесии (в горизонтальном положении), когда масса гирь равна массе взвешиваемого тела, а во втором — когда масса гирь будет во столько раз меньше массы тела, во сколько плечо, на к-рое действует масса тела, меньше плеча, к которому подвешены гири.
На чертеже (рис. 4) точка В изображает точку опоры рычага, а точки А и С — опоры для подвески чашек. BE — отвесная линия, проходящая через точку опоры. На этой линии, как известно, находится центр тяжести О данного рычага, когда рычаг находится в покое (в горизонтальном положении). Допустим, что АВ=СВ=1. Расстояние ВО от
Рис. 4. Схема равноплечных весов.
Если рычаг находится в горизонтальном положении, то плечи его АК и СК между собой равны, и очевидно, что при помещении на чашки равных между собой масс Р, это* положение сохранится. Если же, например, на правую чашку к грузу Р прибавить еще небольшой грузик р, то горизонтальное положение рычага изменится, он йаклонится в сторону правой чашки и остановится в новом положении равновесия (показанном на чертеже пунктиром); точка А перейдет в положение А', точка С — в С', точка О (центр тяжести) — в О'. Плечи рычага в этом наклонном положении изменятся: плечо АК удлинится и станет равным А'Н,:ъ плечо СК укоротится и станет равном С'Н'.
Вследствие отклонения центра тяжести от линии BE появляется и для силы^Г плечо О'М, а с ним вместе и момент Т. О'М, По закону Архимеда, алгебраическая сумма моментов сил, действующих на рычаг, должна быть при равновесии равна нулю, а потому, если условно принять, что значение моментов сил слева от точки опоры — величины положительные, а справа — отрицательные, то уравнение/ равновесия наклоненного рычага будет иметь следующий вид: Р. А'Н+Т. О'М — (Р+р). С'Н'=0.
(1) В этом уравнении неизвестны длины плеч А'Н, О'М и С'Н', к-рые можно определить при помощи постоянных величин: I, е, угла (угла между отвесной линией БЕ и стороной ВА или ВС) и, наконец, угла» отклонения рычага при действии грузцка р. Вычисляя неизвестные величины по Правилам тригонометрии и подставляя их в формулу (1), получаем: Pl sin(? 4 — a)+Te sin a — (P+p) l sin(? — a)=0.(2) Угол a характеризует чувствительность данного рычага (чем при данной небольшой перегрузке р угол а больше, тем В. чувствительнее); значение а определяется из уравнения (2): _
, pl sin у g а ~ (%P+p) l cos ?+ Те ’ ' ' Таким образом, теория рычага дает определенное практическое указание на то, как следует устраивать рычаги, применяемые в качестве весовых приборов. Рычаги должны быть как можно легче и как можно прочнее; 16*
