أدوات قياس الكتلة والوزن

هناك العديد من الأدوات المستخدمة لقياس الكتلة والوزن، ومن أهم هذه الأدوات ما يلي.

مقياس الجسم المعلق

يستخدم ميزان الجسم المعلق بشكل شائع لقياس وزن الأشياء الثقيلة مثل الشاحنات والمركبات المختلفة. ما يميز هذا المقياس هو حجمه الصغير. عندما يتم قياس الأوزان بهذا المقياس، يمكن تعليقها على خطاف وتركها لتتدلى لأخذ قراءة دقيقة.

توازن الشعاع الثلاثي

إذا كنت تريد قياس كتل الأجسام بدقة عالية، فإن ميزان الأشعة الثلاثية هو الخيار الأمثل. حدود الخطأ في هذا النوع من المقاييس لا تتجاوز 0.05 جرام فقط. ومن الضروري معايرة الميزان قبل الاستخدام، ثم وضع الجسم المراد قياس كتلته على المنصة للحصول على قراءة دقيقة.

ميزان الكتروني

لتفعيل الميزان الإلكتروني يجب توصيله بمصدر كهربائي سواء كان بطارية أو التيار الكهربائي المتوفر في المكان. يمكن لهذا الميزان قياس الأجسام التي يصل وزنها إلى 150 كجم، وهذه الميزة غير متوفرة في العديد من أدوات القياس الأخرى في الوقت الحالي.

الميزان الإلكتروني متطور للغاية، مما يجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من الاستخدامات.
هناك أسباب كثيرة لانتشار هذا النوع من الموازين، منها:
- دقة عالية في قياس الوزن.
- يتميز بسهولة برمجته حيث يتيح لك تحويل وحدات القياس مما يمكنك من التحويل بين الجرام والكيلو جرام وكذلك الوزن بالجنيه مع إمكانية تحويله إلى جرام.

هذه الميزات تجعل هذا النوع من المقاييس شائعًا في المتاجر ومحلات البقالة.

موازين ميكانيكية

تاريخيًا، بدأ استخدام هذه الأنواع من الموازين في القرن الثامن عشر. تحتوي معظمها على رافعات تقلل من تأثير القوة، مع مؤشر دقيق يساعد في قياس الوزن. ومن السهل التمييز بين أنواعها بناءً على نوع المؤشر المستخدم فيها.

وأبرز أنواع الموازين الميكانيكية هي:
- توازن الربيع.
- توازن البندول.
- مقياس ذو ذراعين.

توازن الربيع

يُعرف الميزان الزنبركي أحيانًا باسم “ميزان نيوتن”، وهو يتكون من خطاف لتعليق الأشياء التي ترغب في وزنها. يحتوي على زنبرك يحدد وزن الجسم المعلق. يُستخدم هذا المقياس بشكل شائع في الصناعة وأحيانًا في المتاجر الصغيرة.

ويتميز هذا النوع من الموازين بالعديد من الخصائص، مثل الوزن الخفيف والحجم الصغير، مما يجعله مناسبًا للاستخدام أثناء السفر.

مقياس مع المؤشر

تستخدم هذه المقاييس قرصًا متدرجًا مزودًا بمؤشر، يميل في اتجاه واحد لتحديد وزن الجسم الموضوع عليه، بينما تدور إبرة المؤشر على القرص الذي يحتوي على تدرجات الوزن.

النطاق التقليدي

وكان المقياس التقليدي يعتبر الأكثر شيوعاً قبل ظهور المقياس الإلكتروني. وتشير بعض الروايات التاريخية إلى استخدامه منذ الحضارة الفرعونية القديمة. وقد شهد هذا النوع من المقاييس العديد من التطورات وأصبح الأساس المستخدم في جميع أنواع الموازين الأخرى، مثل مقياس القباني أو مقياس الذراع المتساوي.

com.steelyard

تتميز هذه المقاييس بوجود شعاع مستقيم يحمل أذرعًا بأطوال مختلفة. يحتوي هذا النوع على ثقل موازن يُستخدم لتحديد الوزن أثناء انزلاقه إلى أسفل الذراع الأطول.

توازن الذراع المتساوية (اليدين)

يعتمد هذا المقياس على مبدأ التوازن، حيث تم تصميمه على شكل عصا أفقية ذات مقالتين على الجانبين. يتم تعليق الوزن المراد قياسه على كفة واحدة، بينما تضاف الأوزان المعروفة إلى الكفة الأخرى حتى يصبح الكفتان متساويتين، مما يسمح بتحديد الوزن بدقة.

توازن الماء

يتم استخدام مستوى المياه على نطاق واسع من قبل الحرفيين في مجالات مثل النجارة والسباكة، للتحقق من استواء الأسطح وتحديد درجات الانحدار بدقة. يتكون من أنبوب زجاجي منحني، يوضع داخل جسم مستطيل متين، مع علامة واضحة في منتصف الأنبوب.

توازن الجسر

تم تصميم هذا النوع من الموازين خصيصًا لقياس وزن المركبات، بما في ذلك السيارات الشخصية والشاحنات الكبيرة. وتتكون من منصة معدنية توضع عليها السيارة المراد تحديد وزنها، بحيث يتم عرض الوزن الناتج.

الفرق بين الكتلة والوزن

هناك اختلافات كثيرة بين الكتلة والوزن. تعبر الكتلة عن كمية المادة الموجودة في الجسم، بينما الوزن يقيس القوة المؤثرة على الجسم نتيجة تسارع الجاذبية. ويمكن توضيح الفروق بين الكتلة والوزن في الجدول التالي.

قارن الكتلة والوزن

الوحدة المستخدمة في النظام المتري	كيلوغرام (كجم).	نيوتن (ن).
القانون	الكتلة = الحجم × الكثافة.	الوزن = الكتلة × تسارع الجاذبية الأرضية.
نوع الكمية	الكمية القياسية.	كمية المتجهات.
تأثير الجاذبية الأرضية	وقيمة الكتلة لا تتأثر بالموقع، ولا يمكن أن تكون صفراً، فهي لا تعتمد على الجاذبية.	يعتمد الوزن على الجاذبية، وبالتالي فإن موقع الجسم يؤثر على وزنه، ومن الممكن أن يصل الوزن إلى الصفر في الأماكن التي لا توجد فيها جاذبية.

أدوات قياس الكتلة والوزن