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तराजू और संतुलन का उपयोग समान चीजों के लिए किया जा सकता है, लेकिन उनके वजन का उत्पादन करने के तरीके में अंतर को समझना आपको उनके विभिन्न उपयोगों के बारे में बताता है। बहुत से लोग समान या समान चीज़ों का अर्थ करने के लिए "पैमाने" और "संतुलन" शब्दों का उपयोग करते हैं। यह निर्धारित करने में भ्रम पैदा कर सकता है कि तराजू और संतुलन का उपयोग करने वाली प्रयोगशाला तकनीकों के माध्यम से क्या ठीक मापा जा रहा है।
तराजू क्या करते हैं
वजन को मापते समय आमतौर पर तराजू का उपयोग किया जाता है। वे एक द्रव्यमान पर कार्य करने वाले बल को मापते हैं और इसका वजन निर्धारित करने के लिए पृथ्वी पर किसी वस्तु के वजन के सूत्र का उपयोग करते हैं। एक तौल पैमाने के प्रकार अलग-अलग हो सकते हैं कि वे कैसे काम करते हैं। आधुनिक तौल तराजू कभी-कभी एक साथ व्यवस्थित स्प्रिंग्स के सेट का उपयोग करते हैं ताकि स्केल मापता है कि वजन निर्धारित करने के लिए वसंत कितना संकुचित होता है।
अन्य वजनी तराजू स्ट्रेन गेज लोड कोशिकाओं का उपयोग करते हैं। ये वे उपकरण होते हैं, जब कोई बल उन पर डाला जाता है, तो थोड़ा संकुचित होता है जैसे कि स्ट्रेन गेज में एक विद्युत प्रतिरोध, लोड सेल के माध्यम से विद्युत प्रवाह को मापने वाले उपकरणों को मापा जा सकता है। इस विद्युत परिपथ में प्रतिरोध को तराजू पर रखे गए भार के साथ जोड़ा जाता है, इसलिए इस प्रतिरोध में परिवर्तन को मापा जा सकता है और इसे वजन में परिवर्तित किया जा सकता है।
तराजू आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां आपको संतुलन की अधिक सटीकता और जटिलता की आवश्यकता नहीं होती है। इसका मतलब है कि जब आप जिम में या अपने घर के साथ-साथ भोजन सामग्री के वजन वाले क्षेत्रों में कदम रखते हैं, तो आप इसका उपयोग करते हैं। अन्य प्रकार के वजन पैमाने में यांत्रिक तराजू शामिल होते हैं जो बड़े पैमाने पर सीधे मापते हैं कि वजन या डिजिटल तराजू के कारण सुई कितनी बदल जाती है जो वर्णित तनाव लोड गेज का उपयोग करती है।
बैलेंस क्या करते हैं
दूसरी ओर, शेष राशि के प्लेटफ़ॉर्म पर आप जो कुछ भी रखते हैं उसका द्रव्यमान। वे संतुलन के मंच पर रखे गए वजन को उसी सिद्धांतों का उपयोग करके गणना करते हैं जो तराजू उपयोग करता है। लेकिन विशेष रूप से संतुलन आमतौर पर एक बल बहाली तंत्र का उपयोग करके बनाया जाता है जो संतुलन पर सामग्री के वजन के बल का विरोध करता है। यह बहाली बल शून्य के शुद्ध बल के साथ संतुलन पर लौटने का कारण बनता है।
तराजू के विपरीत, संतुलन अधिक जटिल होते हैं और आमतौर पर प्रयोगशालाओं, विश्वविद्यालयों के अनुसंधान केंद्रों, चिकित्सा सुविधाओं और समान अनुसंधान वातावरणों में अधिक बार देखे जाते हैं। वे आमतौर पर तराजू से अधिक सटीक हो सकते हैं।
एक वजन संतुलन के विभिन्न प्रकारों में माइक्रोब्लैंस शामिल हो सकते हैं जो बड़े नमूनों को एक ग्राम के अंशों तक वजन करते हैं, विश्लेषणात्मक संतुलन जो वजन और सटीक संतुलन में मिनट के बदलाव को भी मापता है, जिसमें विश्लेषणात्मक संतुलन की तुलना में वजन की एक बड़ी रेंज होती है लेकिन कम सटीक। सटीक संतुलन दो या तीन दशमलव स्थानों तक की सटीकता के साथ ग्राम में द्रव्यमान को माप सकता है। विश्लेषणात्मक संतुलन चार दशमलव स्थानों तक अधिक सटीकता प्राप्त कर सकते हैं, और माइक्रोब्लैंस आपको छह दशमलव स्थानों तक ग्राम में बता सकते हैं।
तराजू और संतुलन के बीच इन अंतरों के बावजूद, शब्द "तराजू" और "शेष" का उपयोग अभी भी अपेक्षाकृत रूप से किया जाता है (जैसा कि "स्केल संतुलन" शब्द द्वारा दिया गया है), यहां तक कि वैज्ञानिकों के बीच, विशेष रूप से दिए गए तंत्र तराजू का उपयोग भी बड़े पैमाने पर माप सकता है और संतुलन का उपयोग भी वजन को माप सकता है। इन तंत्रों को अधिक विस्तार से समझना आपको आवश्यक होने पर अंतर को समझने में मदद कर सकता है।
तराजू और संतुलन पर वजन
जब लोग तराजू या संतुलन के बारे में सोचते हैं, तो इसके आम लोग एक धुरी पर एक दूसरे से जुड़े दो द्रव्यमानों की कल्पना करते हैं जो एक के खिलाफ दूसरे का वजन करता है। द्रव्यमान या वजन निर्धारित करने का यह आदिम रूप जो सदियों से मनुष्यों के साथ रहा है, गुरुत्वाकर्षण बल के भौतिकी को दर्शाता है जो क्रमशः वजन या द्रव्यमान का निर्धारण करने में कई पैमाने और संतुलन का उपयोग करता है।
तराजू और संतुलन क्रमशः वजन और द्रव्यमान को माप सकते हैं, लेकिन वे वस्तुओं पर गुरुत्वाकर्षण बलों को नियंत्रित करने वाले समान भौतिक सिद्धांतों पर भरोसा करते हैं। न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करके, आप किसी वस्तु के बल को माप सकते हैं एफ अपने द्रव्यमान के उत्पाद के रूप में म इसके त्वरण का समय ए का उपयोग करते हुए च = मा। क्योंकि वस्तुओं का बल भार होता है डब्ल्यू पृथ्वी की ओर खींचने वाला यह बल है जो त्वरण का उपयोग करता है जी, गुरुत्वाकर्षण त्वरण, आप समीकरण को फिर से लिख सकते हैं डब्ल्यू = मिलीग्राम जन के लिए म वस्तु का।
वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में, तराजू और संतुलन को उस स्थान के आधार पर कैलिब्रेट किया जाना चाहिए जिस पर उनका उपयोग किया जा रहा है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण त्वरण पृथ्वी के विभिन्न हिस्सों में 0.5% तक भिन्न हो सकता है। पैमाने या संतुलन को कैलिब्रेट करने के बाद, वजन और द्रव्यमान के बीच का रूपांतरण वैज्ञानिक उपकरण के लिए सीधा है।
वसंत पैमाने
तराजू और संतुलन इस बल को अन्य बलों के साथ जोड़ सकते हैं जैसे कि उपकरण की सतह पर रखे गए वजन के जवाब में वसंत की लंबाई में परिवर्तन। इन स्प्रिंग्स के अनुसार विस्तार और सेक हुक का नियम, जो आपको बताता है कि किसी वस्तु के भार के रूप में वसंत पर काम करने वाला बल सीधे उस दूरी के साथ सहसंबद्ध होता है, जिसके परिणामस्वरूप वसंत आगे बढ़ता है।
न्यूटन के दूसरे नियम के समान रूप में, यह कानून है एफ = केएक्स एक लागू बल के लिए एफवसंत की कठोरता क और परिणामस्वरूप वसंत की दूरी बढ़ जाती है एक्स.
वसंत पैमाने बड़े पैमाने पर पाउंड के अंशों को मापने के लिए संवेदनशील और सटीक हो सकता है। जब आप बाथरूम के पैमाने पर कदम रखते हैं, तो इसके अंदर के झरने ऐसे सिकुड़ते हैं कि सुई या डायल तब तक घूमता रहता है जब तक आपका वजन नहीं दिखाया जाता है। वसंत तराजू, दुर्भाग्य से सुस्त होने के अधीन हो सकता है क्योंकि वसंत का लंबे समय तक नियमित रूप से उपयोग किया जाता है। इससे वसंत अपनी क्षमता खो देता है और स्वाभाविक रूप से विस्तार और अनुबंध करता है। इस कारण से, उन्हें इसे रोकने के लिए उचित रूप से और लगातार कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
हुक कानून के अतिरिक्त, आप इसका उपयोग कर सकते हैं यंग मापांक (या लोचदार मापांक) यह निर्धारित करने में कि जब आप उस पर भार डालते हैं, तो एक स्ट्रिंग कितनी संकुचित हो जाएगी। इसके तनाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, इसके द्वारा दिया गया है ई = σ / σ Youngs मापांक के लिए इ, तनाव ϵ ("एप्सिलॉन") और तनाव σ ( "सिग्मा")।
इस समीकरण के लिए, तनाव को प्रति इकाई क्षेत्र के रूप में बल दिया जाता है, और तनाव मूल लंबाई से विभाजित लंबाई में परिवर्तन है। Youngs मापांक विकृत होने के लिए एक सामग्री के प्रतिरोध को मापता है, और अधिक कठोर सामग्री में अधिक Youngs moduli होता है।
Youngs मापांक में प्रति क्षेत्र बल की इकाइयाँ होती हैं, जैसा कि दबाव करता है। आप इसका उपयोग वसंत के सतह क्षेत्र द्वारा यंग्स मापांक को गुणा करने के लिए कर सकते हैं जो वसंत पर लगाए गए बल को प्राप्त करने के लिए वस्तु का वजन प्राप्त करता है। यह वही बल है एफ हुक कानून में।
विकृति प्रमापक
वजन वाले तराजू में उपयोग किए जाने वाले तनाव वाले गेज पैमाने पर वजन की उपस्थिति में विद्युत प्रतिरोध में बदलाव को मापते हैं। स्ट्रेन गेज अपने आप में एक धातु का एक टुकड़ा होता है, जो इलेक्ट्रिकल सर्किट के ग्रिड-जैसे पैटर्न में व्यवस्थित एक पतले तार या पन्नी को घेरता है, जैसे कि जब यह एक दिशा में एक बल का अनुभव करता है, तो इसका प्रतिरोध एक सटीक, थोड़ी मात्रा में बदल जाता है। वजन के अनुपात में।
जब भार तार के हिस्सों या पन्नी को अधिक तनावपूर्ण और संकुचित कर देता है, तो विद्युत सर्किट का प्रतिरोध बढ़ जाता है, और इसके जवाब में तनाव गेज मोटा और छोटा हो जाता है। सर्किट के माध्यम से एक धारा को अंतर्ग्रहण करते हैं, तराजू गणना करता है कि यह प्रतिरोध उन पर भारित वजन को निर्धारित करने के लिए वजन के कारण कैसे बदलता है। प्रतिरोध में परिवर्तन आमतौर पर बहुत मिनट और लगभग ०.१२ usually होता है, लेकिन इससे वजन को निर्धारित करने में तनाव को और अधिक सटीकता प्राप्त होती है।