ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ТОЧНОСТЬ ВЗВЕШИВАНИЯ ПРУЖИННЫХ И РЫЧАЖНЫХ ВЕСОВ

Гусева Софья

МБОУ ООШ с. Казаки Елецкого района Липецкой области

Руководитель: Гусев А.А.

Каждый из нас хотя бы раз бывал на рынке. Рынок это удивительное место, горы товара, бесконечные ряды, пестрота запахов и красок. А главное возможность предложить свою цену и поторговаться, и обязательно надо быть начеку! Глазом не успеешь моргнуть, как тебя могут обмануть или просто обвесить. Каких только советов по этому поводу не услышишь и не найдёшь в сети Интернет. Но с чего начать? Да хотя бы с обвеса. Не секрет, что на рынке (особенно на стихийных) чаще всего обманывают покупателей при взвешивании товара. При этом используют не гипноз, не магию, а обычные хитрые манипуляции с пружинными и рычажными весами. Интересно, а какие? При условии, что технически устройства исправны и невредимы.

А если подойти к делу с толком и пониманием науки. Может физика мне поможет разобраться в вопросе обмана?

Необходимо провести тщательное исследование.

Цель работы: выявить, какие внешние факторы могут повлиять на точность взвешивания при эксплуатации пружинных и рычажных весов.

Задачи:

1. Познакомиться с устройством пружинных и рычажных весов.

2. Сформулировать гипотезу. Предположить перечень факторов, влияющих на точность измерения.

3. Провести эксперимент, подтверждающий или опровергающий гипотезу. Проверить каждый фактор на опыте.

4. Проанализировать результат и сделать вывод.

Метод исследования: экспериментальный. Опытным путём проверялась точность взвешивания на пружинных и рычажных весах при изменении температуры окружающего воздуха, изменения величины плеча силы, значения приложенных сил и наличие наклона поверхности, на которой установлены весы.

Время проведения исследования: январь - май 2012г.

Место исследования: Российская Федерация, Липецкая область, Елецкий район, с. Казаки, МБОУ ООШ с. Казаки.

На рынке для взвешивания товара самыми распространенными являются механические весы, так как они не нуждаются в элементах питания и крайне редко выходят из строя.

Из книг и Интернета [1,5,6] я узнала, механические весы по принципу уравновешивания, применяемого в конструкции весов, можно разделить на следующие группы: пружинные, рычажные (гирные).

Гипотеза.

1. На точность измерения пружинных весов может оказать влияние температура окружающего воздуха.

2. На точность измерения рычажных весов может оказать влияние изменения величины плеча силы, значения приложенных сил и наличие наклона поверхности, на которой установлены весы.

На момент проведения исследования, из пружинных весов в моём распоряжении были весы напольные механические, весы настольные бытовые ВНБ-5 и безмен, поэтому все опыты по проверке гипотезы были проведены на данных устройствах.

Опытным путём мы выясняли влияние температуры окружающего воздуха на точность измерения пружинных весов.

Взвешивание грузов при пониженной температуре окружающего воздуха в зимнее время показало разницу с номиналами контрольных грузов для напольных весов в среднем 0,55 кг, для ВНБ-5 в среднем 0,06 кг, для безмена (только для груза в 5 кг.) в среднем 0,1 кг.

Взвешивание грузов при повышенной температуре окружающего воздуха в летнее время не показало разницы с номиналами контрольных грузов.

Для проведения опытов с рычажными весами, мною были использованы ученические лабораторные весы и ученические чашечные весы из кабинета физики.

Чтобы выяснить влияние на точность измерения рычажных весов изменения плеча силы, проводили изменение длины плеча ученических чашечных весов посредством отклонения подвеса с чашей в сторону.

Показание весов разнятся с номиналами тестового груза на 30 г.

Изменения значения приложенной силы на одно плечо проводили с помощью добавления дополнительного груза на левое плечо (на ось регулирующих гаек) лабораторных весов. При этом показание весов разнились с номиналами тестового груза на 0,5 г.

Изменения значения приложенной силы на одно плечо с помощью постоянного магнита подложенного под левое плечо лабораторных весов [3].

В результате воздействия магнита показания весов разнятся с номиналами тестового груза на 5,5 г.

Моделирование наклона поверхности опоры весов добавлением под правые ножки лабораторных весов дополнительного предмета привело к разнице показаний весов с номиналами тестового груза на 0,5 г.

В ходе проведённого эксперимента мною были получены следующие результаты:

1. Влияние температуры окружающего воздуха на показания пружинных весов при повышенном значении температуры в летние время +30⁰С не выявлено. Возможно вследствие допустимой температуры эксплуатации данных устройств (диапазон допустимости от 0⁰С до +40⁰С)

При пониженном значении температуры в зимнее время -9⁰С отклонение в показании массы груза для напольных и настольных весов было существенно. Для напольных весов в среднем 0,55 кг., для настольных 0,06 кг., что превышает погрешность измерения для данных устройств. Для безмена отклонение показаний 0,1 кг. оказалось не существенным, так как не превысило погрешность измерения.

2. Влияние изменения (под действием внешних факторов) величины плеча силы, значения приложенных сил, и наличие наклона поверхности, на которой установлены весы, во всех проведённых опытах было значительно, т. е. превышающие погрешность измерения для данных устройств.

Но стоит заметить, что во всех случаях нарушалось первоначальное уравновешенность весов. Что впрочем, можно легко замаскировать, положив на одну из чаш, какой-либо груз, например, гирю, и при взвешивании убрать её только после того, как на другую чашу будет положен груз для взвешивания.

Выводы

В ходе исследования мною была достигнута поставленная цель и выполнены все задачи.

Я смогла показать, что изменение температуры воздуха, в случае понижения до отрицательных значений по школе Цельсия может существенно влиять на точность измерения массы тела на пружинных весах. Следовательно, покупателю на рынке, стоит в очень морозные дни отдать предпочтение крытым отапливаемым павильонам.

Также я смогла доказать, что при внешних факторах которые могут привести к изменению величины плеча силы или приложенных сил на плечо, а также появлению наклона поверхности, на которой установлены весы, могут оказать весомое влияние на точность измерения массы тела на рычажных весах.

Следовательно, покупателю на рынке стоит помнить:

1. Весы до взвешивания товара должны быть без нагрузки и находиться в положении равновесия.

2. Вблизи весов особенно под чашами, не должны находиться посторонние предметы.

3. Весы должны быть установлены строго горизонтально, а чаши весов или платформы не должны иметь перекосы и смещения.

Я считаю, что, следуя этим простым правилам, можно уменьшить риск обвеса на пружинных и рычажных весах.

Литература

1. Горев Л.А., Занимательные опыты по физике. – М.: «Просвещение», 1985г.

2. Енохович А.С., Краткий справочник по физике. — М.: «Высшая школа», 1976г.

3. Перельман Я.И., Занимательная физика. Книга 1. – М.: «Наука», 1979г.

4. Перышкин А.В., Физика 7 класс. – М.: «Дрофа», 2010г.

5. Энциклопедический словарь юного техника / Э61 Сост. Б.В. Зубков, С.В. Чумаков – М.: Педагогика, 1980г.

6.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%F1%EA%EE%F0%E5%ED%E8%E5_%F1%E2%EE%E1%EE%E4%ED%EE%E3%EE_%EF%E0%E4%E5%ED%E8%FF

7. http://www.hardholod.ru/article/ustrojjstvo-vesov/