Váženie Určovanie (nielen) hmotnosti

Ondrej Bogárbugy@p-mat.sk

VáženieUrčovanie (nielen) hmotnosti

26. 11. 2009

Hmotnosť

gravitačná – vzájomné priťahovanie hmotných telies vyjadrené gravitačným zákonom

zotrvačná – odpor voči zmene pohybového stavu telesa.Newtonov pohybový zákon

Historický úvod - 2600 p.n.l. rovnoramenné váhy s presnosťou

0,5g - 1350 p.n.l. váhy s posuvným závažím

kalibrácia váh štátnym úradníkom

- 1586 hydrostatické váhy (Galileo Galilei)

- 1669 pákové váhy

Rovnoramenné a bežcové váhy

Hydraulické váhyUrčenie pomeru kovov v zliatine

Pákové váhy

Kyvadlové váhy Decimálky

Pákové váhySklonové pákové váhy

- Ukazujú priamo hmotnosť

- Závažia menia rozsah

Osobná váha

Pružinové váhygravitačná hmotnosť zotrvačná hmotnosť

zariadnie: Измеритель массы тела ИМТ-01

m.(d2x/dt2) = -k.x

m = k / 4 π2f2

Elmag váhy

Váženie el. prúdu

Ampér je stály elektrický prúd, ktorý pri prechodedvomi priamymi rovnobežnými nekonečne dlhýmivodičmi zanedbateľného kruhového prierezuumiestnenými vo vákuu vo vzájomnej vzdialenosti 1meter vyvolá medzi nimi stálu silu 2×10−7 Newtonana 1 meter dĺžky vodiča.

Váženie el. prúdu

Ampérové váhy

Meria sa silové pôsobenie medzi dvomi cievkamiTá je kompenzovaná závažiami. Veľkosť závažiaurčuje rozsah merania.

BdlImg

Jednotka hmotnosti

Výkonové váhyDynamická meranie

Nezávisí od tvaru cievky

HeNe laser, Rubídiovéatómové hodiny, Josephsonov jav,

Kvantovýhalov jav, Planckovakonštanta

Výkonové váhyKompenzácia hmotnosti pomocou cievok.

Vyrovnanie zrýchlení na oboch stranách kladky

spôsobí rovnomerný pohybu cievky vo vonkajšom

magnetickom poli.

Indukuje sa v nej napätie.

Rýchlosť cievky sa meria interferometrom

Výkonové váhy

BdlImg

BdlvUhm

h – Planckova konštantaU- kvantový halov jav (e2/h )

I –Josephsonov javv – posun interferenčných maxím

mgvUI

Váženie ZemeGravitačný zákon

LFk

2RMmGF

Potreba určiť gravitačnú konštantu Cavendishov experiment (váhy)

2RMmLGk

kmLT2

22

2

222MTLRG

MGgR

2

Váženie Zeme

Váženie ZemeJollyho experiment(1880 )

Váženie exoplanét

Metóda radiálnych rýchlosti:Graf výchylky spektrálnych čiar v závislosti

odčasu. Získame periódu obehu planéty okolohviezdy, výstrednosť jej dráhy, vzdialenosť

odmaterskej hviezdy a približne aj jej

hmotnosť.

Váženie exoplanétAstrometria: meranie polohy s presnosťou 1

oblúková milisekundu

Iné váhy