Lekce I / 09 - Váhy

Cíl lekce:

Žáci se při výrobě rovnoramenných vah naučí správnému vyvažování a zjistí, že i vzduch má svoji hmotnost.

Zeptejte se Vašich dětí:

Co je to hmotnost?
V čem hmotnost vyjadřujeme (jaká je jednotka hmotnosti)?
Jak se jmenuje přístroj, pomocí kterého zjišťujeme hmotnost?
Jaké druhy vah znáš?
Jak nazýváme dnes nejpoužívanější váhy a které váhy se používaly dříve?
Na jakém principu pracují rovnoramenné váhy?
Má vzduch nějakou hmotnost?

Hmotnost

Hmotnost látek se určuje pomocí vah. Základní jednotkou hmotnosti v soustavě SI je kilogram (kg), který je roven hmotnosti mezinárodního prototypu, případně jeho díly či násobky.

Váha (tíha) tělesa je rovna součinu jeho hmotnosti a normálního tíhového zrychlení, tj. 980,665 cm/s2, a má tedy jednotku Newton (N).

Váhy

Váhy jsou zařízení resp. přístroje sestrojené pro měření hmotnosti pomocí tíže. Pracují na různých fyzikálních principech. Vážení je jedním z nejstarších a nejrozšířenějších postupů měření.

Váha

Obrázek Brass scales with flat trays balanced od Toby Hudson [CC BY-SA 3.0 ], via Wikimedia Commons

Typy vah

Váhy se rozdělují do několika skupin na základě své přesnosti a váživosti. Váživost je nejvyšší možné zatížení, při kterém si váha udrží požadované technické měřicí vlastnosti. Váživost je na vahách vždy uvedena. Podmínkou správného vážení je dostatečná citlivost vah, která vyjadřuje, při jakém zatížení se vahadlo vychýlí z rovnovážné polohy. Udává tedy, s jakou přesností lze stanovit hmotnost na daném typu vah.

Váhy pracují na principu páky a mohou být rovnoramenné nebo nerovnoramenné. Nejjednodušší rovnoramenné váhy jsou ruční váhy, které se používaly dříve. Vahadlo s miskami se při vážení zavěsí na prst jedné ruky, druhou rukou se váží.

Existují také různé typy digitálních vah, které se od sebe liší citlivostí a maximálním zatížením. Konstrukce digitálních vah obsahuje silný magnet, a proto se doporučuje z blízkosti vah odstranit veškeré magneticky nabité přístroje. Součástí vah je adaptér pro připojení do sítě. Váhy mají jen jednu vážící desku, na které se táruje vhodná nádoba a váží se potřebné suroviny. K ochraně citlivého vnitřního mechanizmu by se na vážící desku neměly předměty pokládat prudce nebo padat z výšky. Váhu je nutno chránit před pronikající vlhkostí a prachem.

Vážení

Vážením rozumíme obvykle porovnávání tíhy těles za účelem stanovení hmotnosti. Tíhová síla je v daném místě dána podle 2. Newtonova zákona součinem hmotnosti a lokálně konstantního místního tíhového zrychlení. Rovnost tíhy (působící na závěs vah) znamená tedy i rovnost tíhové síly (kterou působí tíhové pole na vážená tělesa) a tedy i rovnost jejich hmotností. Účelem vážení je tedy najít takové závaží známé hmotnosti, které bude mít stejný silový účinek na váhy jako zkoumané těleso. Pokud je tedy tíhové působení na dvě tělesa v daném místě na povrchu Země stejné, že mají tělesa stejnou váhu a obvykle tím rozumíme, že mají stejnou hmotnost.

Závaží

Při práci s ručními, lékárenskými a technickými vahami se používá sada závaží. Závaží se vyrábí z nerezové oceli nebo z mosazi. Je uloženo v dřevěné skříňce, jejíž dno je pokryto plstí. Při vážení se nesmí používat závaží z několika sad současně. Pokud se nepodaří s jednou sadou zvážit předmět, je postup vážení nesprávný.

Závaží

Obrázek weights-iron-kilo-grams-copper-92569 od weinstock (Public Domain), via Pixabay

Pokud vás téma zaujalo a chcete se dozvědět více: