Berat diukur dengan penimbang, jarak dengan pembaris, tekanan dengan manometer, dsb. Adakah peranti telah dicipta yang mengukur daya? Alat sedemikian pasti wujud. Ia dipanggil dinamometer. Dengan tangan anda sendiri di rumah, sebenarnya, mudah untuk membuat peranti yang ringkas tetapi agak cekap untuk mengukur daya, dinamometer eksklusif anda sendiri.
Jisim, daya, berat
Dalam perbualan, kita sering mengelirukan konsep seperti jisim dan berat. Apakah perbezaan antara mereka? Contoh kecil. Kami mempunyai kettlebell gimnastik seberat 32 kg. Ini adalah berapa banyak penimbang rumah kita akan menunjukkan, jika kita meletakkan produk besi ini pada mereka. Mari bergerak secara mental ke permukaan bulan. Bacaan skala yang akan kami bawa bersama kami akan berubah dan hanya 5 kg 120 g. Tetapi pada planet terbesar dalam sistem kami, Musytari, dengan graviti paling besar, skala akan menunjukkan semua 84.5 kg. Adakah jisim kettlebell telah berubah? Tidak.
Bagaimana ini boleh berlaku? Mari letakkan pemberat di angkasa lepas, di mana dalam keadaan tanpa berat timbangan akan menunjukkan sifar sama sekali. Adakah berat badan hilang? Untuk memastikan bahawa ini tidak berlaku, adalah berbaloi untuk menyebarkan peralatan gimnastik kami ke kelajuan yang baik dan mengarahkannya ke satu atau sasaran lain. Jika eksperimen yang sama diulang pada Bulan, Bumi, Musytari, dengan syarat kelajuanpada saat perlanggaran dengan halangan akan sama, kemusnahan akan sama.
Jisim kettlebell dalam semua contoh kekal 32 kg. Apa yang berubah? Daya dengan mana berat menekan pada platform neraca. Dan untuk mengukurnya, daya ini, yang dipanggil "berat", betul bukan dalam kilogram, tetapi dalam newton.
Daya satu newton adalah sama dengan berat beban 102 gram di permukaan planet Bumi.
Jadi, setelah membuat dinamometer dengan tangan kita sendiri, kita akan dapat mengukur kuantiti fizikal yang penting sebagai daya.
Prinsip am reka bentuk dinamometer
Graviti jarang digunakan untuk mengukur daya. Ini bukan sahaja menyusahkan (berat atau pengimbang hanya boleh berfungsi secara menegak), tetapi juga tidak tepat sepenuhnya. Hakikatnya ialah Bumi kita bukanlah sebuah sfera. Ia adalah ellipsoid, sedikit leper di kutub. Oleh itu, jarak di khatulistiwa ke pusat planet adalah lebih besar daripada di kutub, di samping itu, di khatulistiwa, mana-mana badan dipengaruhi oleh daya emparan, yang mengurangkan sedikit beratnya, jadi untuk menjamin penurunan berat badan. (walaupun tidak banyak, sebanyak 0.5% sahaja), anda hanya perlu pergi dari kutub ke khatulistiwa.
Oleh itu, untuk mengukur daya, peranti pada elemen elastik paling kerap digunakan. Dan kadangkala perlu untuk mengukur daya yang sangat besar, sebagai contoh, tujahan enjin roket pembawa angkasa. Orang hanya boleh bayangkan bagaimana keadaan dinamometer itu.
Anda hampir tidak boleh membuatnya dengan tangan anda sendiri. Tetapi prinsip operasi untuk semua "meter kuasa" adalah sama: dayamengubah bentuk elemen anjal, peranti membetulkan nilai ubah bentuk ini.
Dinamometer Standard
Dalam kerja makmal pelajaran fizik sekolah, peranti spring mudah digunakan untuk mengukur daya. Pertimbangkan cara membuat dinamometer dengan tangan anda sendiri tidak lebih buruk daripada dinamometer sekolah.
Asas di mana keseluruhan peranti dipasang ialah papan kayu biasa atau jalur polikarbonat, plastik, timah, terdapat banyak pilihan. Terdapat pegas pada plat, satu hujungnya dipasang dengan tegar, yang lain disambungkan ke badan yang melaluinya daya itu dihantar. Sebagai peraturan, ini adalah cangkuk keluli. Tahap regangan spring adalah berkadar dengan daya yang dikenakan. Jumlah ubah bentuk dicerminkan pada skala, yang digunakan dalam newton. Beginilah cara dinamometer berfungsi. Dengan tangan anda sendiri di rumah, tidak perlu membuatnya daripada spring, sebarang bahan elastik, contohnya, jalur anjal, akan berfungsi dengan baik.
Penentukuran
Agar meter daya berfungsi, ia mesti ditentukur. Anda boleh menggunakan graviti untuk melakukan ini. Adalah diketahui bahawa daya satu newton sepadan dengan berat 102 gram. Dinamometer ditentukur dengan tangan anda sendiri dalam urutan berikut:
- dinamometer adalah menegak;
- semasa spring tidak dimuatkan, kedudukan penunjuk sepadan dengan 0;
- dinamometer dimuatkan dengan berat 102 gram, tandanya ialah 1 newton;
- berat 204 gram akan memberikan kedudukan tanda 2 newton, dsb.
Seperti yang anda lihat, sediakanDinamometer DIY adalah mudah.
Reka bentuk berbeza untuk dinamometer "rumah"
Adalah perlu untuk memutuskan beban yang akan diukur. Dan adalah lebih baik untuk membuat pengiraan sebelum membuat dinamometer. Dengan tangan anda sendiri, anda boleh membuat kedua-dua peranti berkuasa dan peranti kecil, tetapi lebih sensitif. Dan terdapat banyak pilihan reka bentuk.
Sebagai contoh, mudah untuk membuat dinamometer dengan tangan anda sendiri daripada getah. Ia tidak berbeza dengan "sekolah" klasik. Satu-satunya perbezaan ialah sebagai ganti spring, jalur elastik yang lebih mudah diakses digunakan, contohnya, dari pancing bawah atau pesawat model.
Dengan sedikit imaginasi, picagari pakai buang biasa bertukar menjadi alat untuk mengukur kekuatan. Peranti ditunjukkan dalam rajah, satu-satunya perkara yang perlu difokuskan ialah pelocok picagari, yang mesti dipusingkan (atau dipotong dengan pisau tajam) supaya ia bergerak di dalam badan picagari tanpa usaha.
Jika anda mahu, anda boleh membuat dinamometer dengan tangan anda sendiri daripada pen, pen mata bola biasa dengan spring.
Rod mesti dibersihkan daripada dakwat, kisar hujung bola tulis dan masukkan klip kertas biasa di dalamnya.
Dynamometer pada elemen piezoelektrik
Dinamometer pasang siap sejak kebelakangan ini paling kerap dibuat menggunakan elemen piezoelektrik. Unsur piezoelektrik - kristal, di hujungnyayang, semasa pemampatan mekanikal, beza keupayaan (voltan) muncul. Selain itu, magnitud beza potensi ini bergantung pada tahap pemampatan.
Dynamometer jenis ini dibezakan dengan ketiadaan lejang rod (anda hanya perlu menekan elemen sensitif), ketepatan melampau dan julat ukuran yang besar. Elemen piezo digunakan untuk membuat kedua-dua peranti sensitif untuk mengukur daya kecil dan dinamometer dengan tepat, yang mengukur daya tarikan traktor.
