Περιεχόμενο
- Μετρητές ισχύος
- Robert Hooke
- Νιούτον
- Καουτσούκ ταινίες
- Χρήσεις του μετρητή δύναμης
- Ένα απλό μετρητή δύναμης
Οι μετρητές δύναμης, επίσης γνωστοί ως Newton μέτρα, υπάρχουν σε διάφορες μορφές, αλλά ουσιαστικά κάνουν την ίδια εργασία μέτρησης των διαφορετικών δυνάμεων του σύμπαντος.
Μετρητές ισχύος
Υπάρχουν διάφορες δυνάμεις σε όλο το σύμπαν που μπορούν να δράσουν σε αντικείμενα για να δημιουργήσουν κίνηση, μερικές από τις μετρημένες δυνάμεις περιλαμβάνουν ένταση, βαρυτικές δυνάμεις και δυνάμεις τριβής. Η δύναμη δρα επί ενός αντικειμένου που την προκαλεί να τραβηχτεί, να τραβηχτεί, να επιταχυνθεί, να περιστραφεί ή να παραμορφωθεί. Οι μετρητές δύναμης μετρούν τις δυνάμεις στα αντικείμενα στις επιστημονικές μετρήσεις του Νεύτωνα. Οι βασικοί μετρητές χρησιμοποιούν ελαστικά υλικά όπως ελατήρια και ελαστικά για τη μέτρηση των δυνάμεων. Ένα καλό παράδειγμα ενός μετρητή δύναμης είναι η κλίμακα που έχουν τοποθετηθεί στις τουαλέτες των σπιτιών, μετράει το μέγεθος της δύναμης που ασκείται πάνω του δείχνοντας ότι η δύναμη σε μορφή μονάδων βάρους.
Robert Hooke
Το 1678, ο αγγλικός επιστήμονας Robert Hooke δημιούργησε έναν μετρητή δύναμης, δείχνοντας ότι η απόσταση που θα επεκτείνει μια άνοιξη είναι ανάλογη με το μέγεθος της δύναμης που εφαρμόζεται σ 'αυτήν. Η θεωρία του για τη δύναμη έγινε γνωστή ως νόμος του Hooke. Τα ελατήρια χρησιμοποιούνται συχνά σε μετρητές δύναμης λόγω των εμπειριών του Hooke.
Νιούτον
Κάθε δύναμη έχει ένα μέγεθος και μια κατεύθυνση, ο συνδυασμός μεγέθους και προσανατολισμού υπολογίζεται ως φορέας δύναμης. Η κοινή μονάδα μέτρησης της δύναμης είναι ένα Newton (N), το οποίο έχει το όνομα του Sir Isaac Newton. Ο πρώτος νόμος κίνησης που παρουσιάστηκε από τον Newton εκφράζει την ιδέα ότι ένα αντικείμενο δεν θα κινηθεί ούτε θα παραμείνει σε ευθεία κίνηση εκτός αν επηρεάζεται από εξωτερική δύναμη. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα εξηγεί πώς η ταχύτητα και η κατεύθυνση ενός αντικειμένου επηρεάζονται από ένα εξωτερικό αντικείμενο. Οι μετρητές δύναμης είναι επίσης γνωστοί ως Newton μέτρα, δεδομένου ότι οι δυνάμεις που ασκούνται σε ένα πείραμα μπορούν να μετρηθούν σε Newton.
Καουτσούκ ταινίες
Οι μετρητές δύναμης συνήθως κατασκευάζονται με λαστιχένιες κορδέλες, καθώς υπακούουν και στον νόμο του Hooke με το τέντωμα λόγω της ποσότητας της δύναμης που ασκείται πάνω τους. Ωστόσο, μια ελαστική ταινία δεν έχει πάντα ακρίβεια, καθώς η ελαστικότητα των ταινιών αλλάζει με κάθε χρήση.
Χρήσεις του μετρητή δύναμης
Τα βασικά πειράματα που χρησιμοποιούν μετρητές δύναμης μπορούν να μετρήσουν τη βαρύτητα και τη δύναμή της σε μικρά αντικείμενα που χτυπήθηκαν ενώ ήταν συνδεδεμένα με τους μετρητές. Μπορούν επίσης να μετρήσουν τη δύναμη που απαιτείται για να τραβήξουν ένα αντικείμενο σε κλίση και τη δύναμη που ασκείται στο βραχίονα ενός καταπέλτη κατά τη στιγμή της εκτόξευσης.
Ένα απλό μετρητή δύναμης
Ένας απλός μετρητής δύναμης μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας δύο κομμάτια σωλήνα PVC, δύο μικρές ροδέλες, ένα μακρύ σύρμα και μια παχιά ελαστική ταινία.