Une balance à ressort est une balance utilisée pour mesurer la force de traction. Des expériences pour lesquelles une balance à ressort peuvent être utilisés comprennent la détermination du volume d'objets irréguliers, en mesurant l'effet de levier fourni par les poulies et l'exploration de sécurité de la charge de l'ingénierie. Ces expériences sont appropriés en tant que projets scientifiques.
Instructions
Mesure de volume irrégulier
1 Peser un objet accroché à une échelle de printemps dans l'air, puis peser le même objet immergé dans l'eau.
2 Prendre la différence entre les poids.
3 Convertissez cette différence en grammes. Par exemple, 1 kg est de 1000 grammes et 1 livre est de 454 grammes. Le nombre de grammes égal au nombre de centimètres cubes de l'objet, ce qui est le volume. Ce calcul suit le principe d'Archimède et le fait que l'eau pèse 1 gramme par centimètre cube. principe d'Archimède que la force de flottaison sur un objet immergé est égal au poids de l'eau qu'il déplace.
Avantage mécanique
4 Fixer le crochet inférieur d'une balance à ressort à une charge. Fixez le crochet supérieur à l'oeillet de fond d'un bloc à double poulie. blocs Double-poulies sont disponibles dans les magasins d'alpinisme. Si vous ne pouvez pas les trouver localement, s'il vous plaît se référer aux liens ci-dessous.
5 Fixer le bloc à double poulie à un support stable au-dessus de la charge, à travers l'un de ses deux oeillets. Utilisez un support qui confortablement supporter le poids de la charge que vous utilisez.
6 Enfilez une extrémité de ficelle ou de corde à travers l'une des poulies dans le bloc de suspension. Appelez cette fin de l'extrémité du câble A. Enfilez la corde vers le bas dans l'une des poulies du bloc joint-charge. Fileter vers le haut à travers la poulie inutilisée du bloc de suspension, à nouveau vers le bas à travers la poulie inutilisée du bloc accolé charge. Enfiler la corde à nouveau au bloc de suspension, et l'attacher à l'oeillet utilisé sur le fond du bloc suspendu poulie.
7 Joindre une seconde échelle de ressort à l'autre extrémité de la corde (extrémité B) par son crochet supérieur, et tirez-le par son crochet inférieur pour soulever la charge sur le sol. Le nombre de doublements de la ligne devrait conduire à un avantage mécanique de 4 à 1, ce qui entraîne la lecture de l'échelle à la fin B pour être seulement un quart de la lecture du ressort fixé charge la force. En d'autres termes, la force d'entrée est grossie quatre fois. Quel que soit le poids de la charge, seulement un quart de la force est nécessaire à la fin B pour supporter son poids sur le sol comme si le dédoublement de la ligne n'a pas été fait.
Hyatt Regency Walkway
8 Accrochez quatre balances à ressort à partir d'une tige horizontale solide, avec des poids égaux pendait au crochet bas de chaque échelle. Notez les lectures d'échelle.
9 Maintenant, empiler les échelles comme suit: le crochet en haut de chaque échelle se bloque sur le crochet en bas de l'échelle au-dessus. L'échelle supérieure se bloque sur la barre. Chaque échelle a toujours son poids initial pendait son crochet en bas. Cela fera une formation de la chaîne, ou un effet empilé, avec une balance suspendue de la barre.
dix Notez la lecture de chaque échelle. Comparez les résultats des lectures antérieures, lorsque les échelles ont tous été suspendus directement sur la barre horizontale. Les résultats sont similaires à la différence de plusieurs hommes suspendus sur une corde, un homme au-dessus de l'autre, contre un homme pendu à la corde, chaque homme accroché à ses jambes, avec l'homme supérieur portant le poids de tout le monde.
Conseils et avertissements
- La dernière expérience illustre la différence entre les dessins de l'architecte et la mise en œuvre de ces dessins, qui a conduit à l'effondrement de la passerelle suspendue au Hyatt Regency à Kansas City. En 1981, l'effondrement a tué 114 personnes.
- Vérifiez la limite de poids des doubles-poulies pour vous assurer de ne pas accrocher plus de poids sur eux qu'ils ne peuvent supporter.