Механика. Определение плотности твердого тела методом гидростатического взвешивания. Рудин А.В - 5 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
ложение. Гайки Р помогают совместить положение равновесия коро-
мысла с нулевым делением шкалы Ш.
Большинство современных аналитических весов снабжается воз-
душным демпфером (успокоителем колебаний). При освобождении от
арретира (и при толчках) коромысло весов приходит в колебательное
движение, которое у весов без демпфера продолжается довольно дол-
го. Весы с демпфером успокаиваются
после нескольких колебаний.
Устройство демпфера поясняется на рис.1а. Две тонкостенные ме-
таллические чашки
А и В вставлены друг в друга. Наружная чашка В
прикреплена к колонке весов Б штангой
С, а внутренняя чашка А под-
вешена к коромыслу К. Петля П соединяется с чашкой весов. Чашки
А
и
В не касаются друг друга. При колебаниях коромысла воздух, нахо-
дящийся между стенками чашек, приходит в движение. Возникающее
при этом трение успокаивает весы. Так как сила трения покоя в газах
равна нулю, то демпфер мало влияет на точность весов.
Теория весов
Одной из важнейших характеристик весов является их чувстви-
тельность
δ. Чувствительностью весов называется отношение угла от-
клонения стрелки
Δα к величине перегрузка на чаше весов Δp:
pΔ
α
Δ
=δ
(отклонение и перегрузок предполагаются малыми). Чувствительность
правильно сконструированных весов не зависит ни от общей нагрузки
на чашках весов, ни от начального их угла отклонения и является ве-
личиной постоянной - константой.
Для вычисления
δ обратимся к рис. 2. На нем пунктир АОВ схе-
матически изображает начальное положение коромысла весов (их по-
ложение при грузах
р на чашках), а сплошная линия А
ОВ
- положе-
ние, которое занимает коромысло под действием перегрузка
Δр на ле-
вой чашке весов. Пусть центр тяжести коромысла находится в точке
С. Введем следующие обозначения: АО=Lдлина плеча коромысла,
ОС= l (Оточка опоры коромысла), Рвес коромысла. В этих обо-
значениях условие равновесия коромысла в положении
А
ОВ
(условие
равенства моментов действующих на коромысло сил) имеет вид
)(cossin)(cos)( αΔα
+
α
Δ
=
α
Δ
+
α
Δ
+
L
p
P
L
p
p
l
ложение. Гайки Р помогают совместить положение равновесия коро-
мысла с нулевым делением шкалы Ш.
      Большинство современных аналитических весов снабжается воз-
душным демпфером (успокоителем колебаний). При освобождении от
арретира (и при толчках) коромысло весов приходит в колебательное
движение, которое у весов без демпфера продолжается довольно дол-
го. Весы с демпфером успокаиваются после нескольких колебаний.
     Устройство демпфера поясняется на рис.1а. Две тонкостенные ме-
таллические чашки А и В вставлены друг в друга. Наружная чашка В
прикреплена к колонке весов Б штангой С, а внутренняя чашка А под-
вешена к коромыслу К. Петля П соединяется с чашкой весов. Чашки А
и В не касаются друг друга. При колебаниях коромысла воздух, нахо-
дящийся между стенками чашек, приходит в движение. Возникающее
при этом трение успокаивает весы. Так как сила трения покоя в газах
равна нулю, то демпфер мало влияет на точность весов.

                                   Теория весов
    Одной из важнейших характеристик весов является их чувстви-
тельность δ. Чувствительностью весов называется отношение угла от-
клонения стрелки Δα к величине перегрузка на чаше весов Δp :
                                   Δα
                                      δ=
                                   Δp
(отклонение и перегрузок предполагаются малыми). Чувствительность
правильно сконструированных весов не зависит ни от общей нагрузки
на чашках весов, ни от начального их угла отклонения и является ве-
личиной постоянной - константой.
      Для вычисления δ обратимся к рис. 2. На нем пунктир АОВ схе-
матически изображает начальное положение коромысла весов (их по-
ложение при грузах р на чашках), а сплошная линия А′ ОВ′ - положе-
ние, которое занимает коромысло под действием перегрузка Δр на ле-
вой чашке весов. Пусть центр тяжести коромысла находится в точке
С. Введем следующие обозначения: АО=L – длина плеча коромысла,
ОС= l ( О – точка опоры коромысла), Р – вес коромысла. В этих обо-
значениях условие равновесия коромысла в положении А′ ОВ′ (условие
равенства моментов действующих на коромысло сил) имеет вид

           ( p + Δp ) L ⋅ cos(α + Δα) = P ⋅ l ⋅ sinΔα + p ⋅ L ⋅ cos(α − Δα )



                                       5