Можно ли взвесить весь мир?
Этот вопрос не мучил никого в эпоху зарождения человечества. Точную дату появления весов никто в мире не знает. И все же даже в глубокой древности люди умели это делать. Наиболее древнее изображение весов обнаружили в одной египетской пирамиде. Эта пирамида существует уже более 5000 лет. На её стене изображены две чаши, подвешенные к стойке коромысла. На одну с чаш клали груз, на другую гири. Такие весы дожили фактически до нашего времени, называют их равноплечими. Это объясняется одинаковым расстоянием чаш весов от центра их коромысла. Сумма масс гирь и определяет массу груза.
С давних времен известен безмен. Он относится к неравноплечным весам. Кроме того он имеет передвижную гирю. Точкой подвеса коромысло делится на две неравномерные части. На коротком плече этой конструкции с помощью нити крепится чаша с грузом, на длинном – гиря. Принцип действия объясняется известным с курса школьной физики правилом равенства моментов сил (правилом рычага). Равновесие устанавливается при условии, когда расстояние от центра коромысла до гири было во столько раз больше короткого плеча, во столько раз груз тяжелее гири. Преимущество безмена в том, что он имеет только одну чашу.
Стремительное развитие торговли, промышленности, транспорта в 18 веке привело к появлению весов, предназначенных для взвешивания тяжелых грузов – повозок, скота. Чуть позже появилась необходимость взвешивать автомобили с грузом и железнодорожные вагоны. Таким образом, возникли платформенные весы. В таких конструкциях коромысло заменено сложной системой рычагов, а чаша – специальной платформой. Рассматриваемая система рычагов позволяет небольшой гире уравновешивать груз, который тяжелее её в сотни раз.
Всем известно, что если на стальную пружину подвесить любой груз, то она растянется. Причем величина этого растяжения напрямую зависит от веса данного груза. Чем больше вес, тем более растяжение. Этот принцип положен в основу эксплуатации пружинных весов.
На сегодня существует достаточно много видов весов, различающихся своей конструкцией. Жизнь ставит перед нами множество интересных задач, которые необходимо решить уже сегодня. Это позволит ускорить будущее. Например, как взвесить электрон или атом, планету и ее спутники, весь существующий мир? Чтобы узнать вес атома ученые придумали специальные весы – масс-спектрометры. Протоны и электроны взвешивают при помощи электромагнитного поля. А вот астрономам приходится решать прямо противоположные задачи - они определяют вес планет, Солнца и других космических объектов. Так, что весь мир тоже можно взвесить. Вот только на каких весах?
|