HistoryEdit
a escala de equilíbrio é um dispositivo tão simples que o seu uso provavelmente é muito anterior à evidência. O que permitiu aos arqueólogos ligar artefactos a balanças de pesagem são as pedras para determinar a massa absoluta. A escala de balanço em si foi provavelmente usada para determinar a massa relativa muito antes da massa absoluta.
a evidência mais antiga para a existência de balanças data de cerca de 2400-1800 A. C. no Vale do rio Indo. Antes disso, nenhum banco foi realizado devido à falta de escalas. Cubos de pedra polidos e uniformes descobertos nos primeiros assentamentos foram provavelmente usados como pedras de fixação de massa em escalas de equilíbrio. Embora os cubos não tenham marcas, suas massas são múltiplos de um denominador comum. Os cubos são feitos de muitos tipos diferentes de pedras com densidades variáveis. Claramente a sua massa, não o seu tamanho ou outras características, foi um factor na escultura destes cubos.
no Egito, as escalas podem ser rastreadas até cerca de 1878 A. C., mas seu uso provavelmente se estende muito mais cedo. Pedras esculpidas com marcas que denotam a massa e o símbolo hieroglífico Egípcio para o ouro foram descobertos, o que sugere que os comerciantes egípcios tinham usado um sistema estabelecido de medição de massa para catalogar carregamentos de ouro ou rendimentos de minas de ouro. Embora nenhuma balança real desta época tenha sobrevivido, muitos conjuntos de pedras de pesagem, bem como murais representando o uso de balanças sugerem uso generalizado. Na China, a mais antiga balança de pesagem escavada foi a partir de um túmulo do Estado de Chu do período dos Estados beligerantes chineses que remonta ao século III A IV a. C. No Monte Zuojiagong, perto de Changsha, Hunan. O equilíbrio foi feito de madeira e usou massas de bronze.
variações na escala de equilíbrio, incluindo dispositivos como o bismar barato e impreciso (escala de braços desiguais), começaram a ver o uso comum por cerca de 400 a. C. por muitos pequenos comerciantes e seus clientes. Uma infinidade de variedades de escala, cada uma delas com vantagens e melhorias, aparecem ao longo da história registrada, com grandes inventores como Leonardo Da Vinci dando uma mão pessoal no seu desenvolvimento.Mesmo com todos os avanços na concepção e desenvolvimento da escala de pesagem, todas as escalas até o século XVII eram variações na balança. A padronização dos pesos usados – e garantir que os comerciantes usavam os pesos corretos – foi uma preocupação considerável dos governos ao longo deste tempo.
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Pesando os pratos da ilha de Thera, civilização Minóica, 2000-1500 A.C.
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Assírio leão pesos (século 8 A.C.), e no Museu Britânico
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Romano balança com dois pesos de bronze, 50-200 A. D., museu Galo-romano, Tongres Bélgica
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o Imperador Jahangir (reinou de 1605-1627) de pesagem, seu filho de Shah Jahan em uma escala pesando do artista Manohar (AD 1615, da dinastia Mughal, Índia).
A forma original de um equilíbrio consistiu de um feixe com fulcro no centro. Para maior precisão, o fulcro consistiria de um pivô afiado em forma de V sentado em um rolamento em forma de V mais raso. Para determinar a massa do objeto, uma combinação de massas de referência foi pendurado em uma extremidade do feixe, enquanto o objeto do desconhecido massa foi pendurado na outra extremidade (ver saldo e steelyard equilíbrio). Para o trabalho de alta precisão, como a química empírica, o equilíbrio do feixe central ainda é uma das tecnologias mais precisas disponíveis, e é comumente usado para calibrar massas de teste.
balancesEdit mecânico
a balança (também escala de balanço, balança de feixes e balança laboratorial) foi o primeiro instrumento de medição de massa inventado. Em sua forma tradicional, consiste de uma alavanca horizontal pivotada com braços de igual comprimento – o feixe-e uma panela de pesagem suspensa de cada braço (daí o nome plural “escamas” para um instrumento de pesagem). A massa desconhecida é colocada numa placa e as massas-padrão são adicionadas à outra placa até que o feixe esteja o mais próximo possível do equilíbrio. Em balanços de precisão, uma determinação mais precisa da massa é dada pela posição de uma massa deslizante movida ao longo de uma escala graduada. Tecnicamente, um balanço compara peso ao invés de massa, mas, em um dado campo gravitacional (como a gravidade da terra), o peso de um objeto é proporcional à sua massa, de modo que as massas padrão usadas com balanços são geralmente rotuladas em unidades de massa (por exemplo, g Ou kg).
ao contrário de primavera-com base escalas, saldos são utilizados para a precisão da medição de massa como a sua precisão não é afetado por variações no campo gravitacional local. (Na terra, por exemplo, estes podem ascender a ±0,5% entre os locais.) Uma mudança na força do campo gravitacional causada pelo movimento da balança não muda a massa medida, porque os momentos de força em ambos os lados do feixe são afetados igualmente. Um balanço produz uma medição precisa da massa em qualquer local que sofra uma gravidade ou aceleração constantes.Medições muito precisas são realizadas garantindo que o fulcro da balança é essencialmente livre de atrito (uma ponta de faca é a solução tradicional), ligando um ponteiro ao feixe que amplifica qualquer desvio de uma posição de equilíbrio.; e, finalmente, usando o princípio da alavanca, que permite que as massas fracionárias sejam aplicadas pelo movimento de uma pequena massa ao longo do braço de medição do feixe, como descrito acima. Para maior precisão, é necessário ter em conta a flutuabilidade no ar, cujo efeito depende das densidades das massas envolvidas.
para reduzir a necessidade de grandes massas de referência, um feixe off-center pode ser usado. Um equilíbrio com um feixe de fora do centro pode ser quase tão preciso quanto uma escala com um feixe de centro, mas o feixe de fora do centro requer massas de referência especiais e não pode ser intrinsecamente verificado para a precisão simplesmente trocando o conteúdo das panelas como um equilíbrio de Centro-feixe pode. Para reduzir a necessidade de pequenas massas graduadas de referência, um peso deslizante chamado de poise pode ser instalado para que possa ser posicionado ao longo de uma escala calibrada. Uma poise adiciona mais complexidades ao procedimento de calibração, uma vez que a massa exata da poise deve ser ajustada à razão exata da alavanca do feixe.
para maior comodidade na colocação de cargas grandes e incómodas, uma plataforma pode ser flutuada num sistema de feixes cantilever que traz a força proporcional a um rolamento noseiron; este puxa uma haste para transmitir a força reduzida a um feixe convenientemente dimensionado.
ainda se vê este projeto em balanços de feixes portáteis de 500 kg de capacidade, que são comumente usados em ambientes duros sem eletricidade, bem como na escala de banheiro mecânico de carga mais leve (que na verdade usa uma escala de mola, internamente). Os pivots e rolamentos adicionais reduzem a precisão e complicam a calibração; o sistema de flutuação deve ser corrigido em caso de erros de Canto antes de a regulação da calibração ser feita ajustando o feixe de equilíbrio e a posição.
Roberval balanceEdit
In 1669 the Frenchman Gilles Personne de Roberval presented a new kind of balance scale to the French Academy of Sciences. Esta escala consistia de um par de colunas verticais separadas por um par de braços de igual comprimento e girando no centro de cada braço a partir de uma coluna vertical central, criando um paralelogramo. Do lado de cada coluna vertical, uma cavilha estendida. Para o espanto dos observadores, não importa onde Roberval pendurou dois pesos iguais ao longo da cavilha, a escala ainda equilibrada. Neste sentido, a escala foi revolucionária: evoluiu para a forma mais comumente encontrada consistindo de duas partes colocadas na coluna vertical localizada acima do fulcro e do paralelogramo abaixo deles. A vantagem do design Roberval é que não importa onde pesos iguais são colocados nas panelas, a escala ainda vai Balancear.
desenvolvimentos incluíram uma “engrenagem de equilíbrio”, em que o paralelogramo é substituído por qualquer número ímpar de intertravamento mudanças maiores do que um, com a alternância de mudanças do mesmo tamanho e com a central de engrenagem fixa a um suporte e fora de mudanças fixo para panelas, assim como a “roda dentada de engrenagem de equilíbrio”, que consiste em uma bicicleta do tipo cadeia de circundar um número ímpar de engrenagens com o centro fixo e ultraperiféricas duas livre de pivô e anexado a uma panela.
porque tem mais articulações móveis que adicionam fricção, o equilíbrio Roberval é consistentemente menos preciso do que o equilíbrio tradicional do feixe, mas para muitos propósitos isso é compensado por sua usabilidade.
Balanceedit de Torção
o balanço de torção é um dos balanços mais precisos mecanicamente e analógicos. As escolas de farmácia ainda ensinam como usar balanços de torção nos Estados Unidos. Utiliza peças como um equilíbrio tradicional que se encontra em cima de uma câmara mecânica que baseia as medições na quantidade de torção de um fio ou fibra dentro da Câmara. A escala ainda deve usar um peso de calibração para comparar, e pode pesar objetos maiores que 120 mg e ficar dentro de uma margem de erro +/- 7 mg. Muitos microbalances e ultra-microbalances que pesam valores de grama fracionária são balanços de torção. Um tipo comum de fibra é o cristal de quartzo.Idicesedit electrónico (8119) 5797 Microbalancedit (938) 6250 artigo principal: Microbalança é um instrumento capaz de fazer medições precisas da massa de objetos de massa relativamente pequena: na ordem de um milhão de Partes de um grama e abaixo.Artigo principal: Balança Analítica
um balanço analítico é uma classe de balanço projetado para medir pequena massa na gama de sub-miligramas. A placa de medição de uma balança analítica (0.1 mg ou mais) está dentro de um compartimento transparente com portas de modo que a poeira não coletar e, assim, qualquer corrente de ar na sala não afetar o funcionamento do equilíbrio. Este recinto é muitas vezes chamado de escudo rascunho. A utilização de um compartimento de segurança da balança com ventilação mecânica, que tenha concebido exclusivamente perfis de ar acrílicos, permite um fluxo de ar livre de turbulência suave que impede a flutuação da balança e a medição da massa até 1 µg sem flutuações ou perda de produto. Além disso, a amostra deve estar à temperatura ambiente para evitar que a convecção natural forme correntes de ar no interior do recinto que provoquem um erro de leitura. Os balanços de substituição mecânica de panela única mantêm uma resposta consistente ao longo de toda a capacidade útil, o que é conseguido mantendo uma carga constante no feixe de equilíbrio e, portanto, no fulcro, subtraindo a massa do mesmo lado do feixe ao qual a amostra é adicionada.
as escalas analíticas electrónicas medem a força necessária para contrariar a massa medida em vez de utilizar massas reais. Como tal, devem ser feitos ajustes de calibração para compensar as diferenças gravitacionais. Eles usam um eletroíman para gerar uma força para contrabalançar a amostra sendo medida e produzir o resultado, medindo a força necessária para alcançar o equilíbrio. Tal dispositivo de medição é chamado de sensor de recuperação de força eletromagnética.
balanceamento do pêndulo scalesEdit
Balanças do tipo pêndulo não usam molas. Estes projetos usam pêndulos e operam como um equilíbrio que não é afetado pelas diferenças na gravidade. Um exemplo de aplicação deste desenho são as escalas feitas pela empresa de escala de Toledo.
escalesedit programável
uma escala programável tem um controlador lógico programável nele, permitindo que ele seja programado para várias aplicações, tais como batendo, etiquetando, enchendo, balanças de caminhões e muito mais.
SymbolismEdit
as escamas (especificamente, uma balança de feixes de duas panelas) são um dos símbolos tradicionais da justiça, como usado por estátuas da Justiça Senhora. Isto corresponde ao uso em metáforas de assuntos que estão sendo “mantidos no equilíbrio”. Tem as suas origens no Antigo Egipto.
escalas são também o símbolo do signo astrológico Libra.
escalas (especificamente, um balanceamento de duas panelas em um estado de equilíbrio igual) são o símbolo tradicional do Pirronismo indicando o mesmo equilíbrio de argumentos usados na indução de epoche.