Что такое динамометр в физике: Динамометр — урок. Физика, 7 класс.

Как работает динамометр и что он измеряет?

Динамометр — это устройство, предназначенное для замера силы, воздействующей на объект. Отличным примером такого прибора в физике служат пружинные весы. Присоединенный к ним груз растягивает пружину с заданным усилием. По результатам измерения этого усилия можно определить вес предмета.

Виды динамометров

Прежде чем выяснять, как и что измеряет динамометр, нужно разобраться с типами этих устройств. Все модели отличаются по исполнению, назначению, функционалу и диапазону замеров. По принципу работы различают следующие виды оборудования:

• механические;
• электронные;
• гидравлические.

Механические приборы бывают пружинными и рычажными. Действие пружинных моделей основано на сжатии и растягивании пружины под влиянием усилия. Степень растяжения напрямую зависит от мощности силового момента, поэтому полученные данные можно уверенно фиксировать с помощью шкалы. В рычажном оборудовании сила воздействует на рычаг. По степени его деформации измеряют коэффициент усилия.

Электронные устройства работают на основе датчика. Он считывает показатель прилагаемой силы и преобразует его в электрический сигнал. Результаты динамометрии выводятся на цифровой дисплей.

Гидравлические динамометры содержат встроенную цилиндрическую емкость с рабочей жидкостью. В таких измерителях воздействие силы приводит к вытеснению жидкости из цилиндра. По ее объему можно вычислить прилагаемое к телу усилие.

Примеры измерительного оборудования представлены в каталоге компании MICRONTOOLS. Здесь вы найдете поверенную продукцию для своих задач.

Также существуют эталонные устройства, которые еще называют образцовыми. Эта продукция применяется в работах по тестированию испытательных установок и имеет сложную конструкцию.

Если брать классификацию по назначению, то в отдельную категорию стоит вынести специфические модели, которыми можно измерять силу мышц человека. В медицине их используют для определения состояния здоровья пациента.

Существуют устройства для тестирования разных групп мышц. Становое оборудование предназначено для диагностики мускулатуры туловища. Кистевые устройства применяют для проверки работы кистей. Эти модели полезны не только в медицинских учреждениях. Их используют для тестов на силу рук в армии, МЧС, полиции и спортивных секциях.

Структура и принцип работы

Основой для самого простого механического динамометра служат 3 компонента:

1. Стальная пружина с указателем и крючком.
2. Деревянное или пластмассовое основание.
3. Шкала для измерения силы, закрепленная на основании.

Механические устройства настраиваются с помощью эталонных грузиков. То есть человек использует грузы с разным весом и фиксирует результаты на шкале. В итоге получается точный прибор, способный взвешивать любые другие предметы в заданном диапазоне замеров.

В электронном оборудовании механическое воздействие считывается датчиком. Далее оно может измеряться и выводиться при помощи шкалы или дисплея. Для работы электронного устройства необходимы элементы питания или подключение к сети.

Если в механических силомерах результат зависит от деформации пружины, то в электронных моделях влияние оказывается на датчик, что ведет к искажению токов сопротивления. Затем сигнал усиливается за счет еще одного датчика, и выводится результат.

Применение динамометров

Модели на основе пружины подходят для взвешивания грузов. Ими также проверяют качество сварных швов под нагрузкой. В остальном, механическими и электронными приборами можно измерять:

• тяговые усилия;
• силу тяжести, упругости или трения;
• нагрузку мышц и прочие воздействия.

Это оборудование используется в строительстве, медицине, промышленности и других областях. Самые мощные устройства выдерживают нагрузки до 20000 ньютонов.

Отдельно стоит упомянуть про то, что силомер измеряет даже нагрузки на двигатель. Для этого существуют особые модели, предназначенные для испытания мотора на стенде и моделирования нагрузок.

Критерии выбора

Перед покупкой динамометра надо обдумать задачи, которые вы будете решать с его помощью, так как это оборудование отличается исполнением, структурой и диапазоном замеров. Оно может не подойти для ваших целей.

Изучите подробно список доступных функций. Чем их больше, тем выше будет цена модели. Но от функционала зависят возможности прибора и удобство его использования. Например, вам не помешает работа с радиоканалами, наличие цифрового дисплея и функция подключения к компьютеру через USB.

При покупке динамометра для специализированных задач нужно подбирать устройство под область применения и хорошо ориентироваться в этом вопросе. Некоторые виды оборудования выдают высокоточные результаты, но работают только в небольшом диапазоне замеров. Другие же способны измерять мощные силовые воздействия, но с менее точными результатами.

Зная, как пользоваться динамометром, вы закажете оптимальное оборудование под свой род деятельности. Но помните, что высокоточные устройства нуждаются в правильном хранении, обслуживании и регулярных поверках. В противном случае результаты замеров постепенно утратят точность. Поэтому своевременно проверяйте измерительные устройства в лабораторных условиях. Поручайте поверку только специализированным учреждениям, имеющим соответствующую лицензию.

Динамометр | это… Что такое Динамометр?

Динамометр общего назначения на 400кН

Динамо́ме́тр (от др.-греч. δύναμις — «сила» и μέτρεω — «измеряю») — прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчетного устройства. В силовом звене измеряемое усилие вызывает деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Существующими динамометрами можно измерять усилия от долей ньютонов (н, долей кгс) до 20 Мн (2000 тс). По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Иногда в одном динамометре используют два принципа.

Содержание 1 История создания прибора 2 Принцип действия 2. 1 Механический динамометр 2.2 Гидравлический динамометр 2.3 Электрический динамометр 3 Примеры повседневного использования 4 См. также 5 Примечания 6 Ссылки

История создания прибора

Первыми приборами для измерения силы стали весы, первое изображение которых было напечатано в 1726 году. Около 1830 года Сальтер предложил более удобное устройство: для измерения силы в нём использовалась пружина, которая растягивалась грузом. Ещё раньше Ренье изобрёл динамометр с циферблатом, в которoм использовалась кольцеобразно замкнутая пружина. Более поздними изобретениями являются нажим Прони и динамометры Томсона, Геффнер-Альтенека, Броуна и Межи^[1].

Принцип действия

Пружинные весы

Существует несколько типов динамометров: механические динамометры (рычажные и пружинные), а также гидравлические и электрические.

Механический динамометр

Существует два вида механических динамометров: пружинный и рычажный. В пружинном динамометре сила или момент силы передаётся пружине, которая в зависимости от направления силы сжимается или растягивается. Величина упругой деформации пружины пропорциональна силе воздействия и регистрируется. В рычажном динамометре действие силы деформирует рычаг, величина деформации которого после регистрируется.

Гидравлический динамометр

Действие гидравлического динамометра основано на вымещении измеряемой силой жидкости из цилиндра. Под давлением жидкость поступает по трубке к записывающему аппарату и регистрируется.

Электрический динамометр

Электрический динамометр состоит из датчика, который преобразует деформацию от воздействия силы в электрический сигнал и дополнительного датчика, который усиливает и записывает электрический сигнал первого датчика. Для преобразования силы или момента силы в деформацию используются индуктивные, пьезоэлектрические, тензорезисторные и вибрационно-частотные датчики сопротивления. Под действием силы датчик деформируется и токи моста сопротивления изменяются. Сила электрического сигнала прямо пропорциональна деформации элемента и в итоге силе воздействия. Второй датчик усиливает сигнал и записывает его для последующей обработки.

Примеры повседневного использования

В повседневной жизни прибор используется для измерения силы сжатия створок автоматически закрывающихся систем, таких как двери автобусов, трамваев, вагонов поездов, метро, а также двери пассажирских и грузовых лифтов, гаражные ворота, автомобильные окна, сдвигающиеся люки на крыше и так далее. Так как все эти системы могут в случае неправильной юстировки стать причиной травм, разработаны и внедрены технические нормы, определяющие предельные значения сил сжатия в закрывающихся системах. Данные нормы^[2] обязательны во всех странах Европейского союза, а также используются в США, Японии, Китае, Саудовской Аравии, Австралии и других странах мира.

См. также

• Закон Гука
• Модуль Юнга
• Месдоза
• Ручные пружинные весы

Примечания

1. ↑ Динамометр // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
2. ↑ Нормы для динамометров

Ссылки

• Динамометр // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Динамометр в БСЭ
• Динамометр в Сельскохозяйственной Энциклопедии

Динамометр | измерительный прибор | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Викторины

• Интересные факты об измерениях и математике

Ньютоновская механика – Определение направления силы с помощью динамометра

Задавать вопрос

спросил 4 года, 7 месяцев назад

Изменено 4 года, 7 месяцев назад

Просмотрено 190 раз

$\begingroup$

Я прохожу курс механики, который обычно называют «первокурсником», и в основном пытаюсь понять, как измеряются и определяются силы. Начиная с определения процедуры измерения силы (в основном, конструкции пружинного динамометра), и после формулировок принципов относительности Галилея и определения инерциальных систем отсчета, я нахожу в своем учебнике описание «опыта» по определению хорошо известного соотношения между силой и ускорением, проведенного на гладкой наклонной плоскости. С помощью динамометра можно путем простых наблюдений заключить, что сила, измеренная в касательном направлении к плоскости, пропорциональна постоянному числу $p$, умноженному на $\sin$ угла $\alpha$. $$\lVert f \rVert = p \sin\alpha$$

Чего я не понимаю, так это следующего предложения:

“В таких условиях (гладкая наклонная плоскость) легко проверить с помощью динамометра, что равнодействующая сил $\mathbf f$ касается плоскости.”

Откуда же это написал тот, кто сделал вывод, что равнодействующая касается плоскости, а значит, поставив динамометр точно в такое положение, как на рисунке, мы измеряем векторную сумму всех сил, действующих на объект ( серый шар)?

[Очевидно, что существует вес $\mathbf W$, действующий на шар перпендикулярно полу, и что, взяв компоненты $\mathbf W$, компонент, перпендикулярный плоскости, сокращается на реакция самой плоскости, делающая касательную проекцию нашей равнодействующей, но в книге нет ни слова о силе реакции плоскости (зато есть описание того, что понимается под равновесием сил: точка находится в состояние равновесия, если на него не действуют никакие силы). ]

п.с. Пытаясь обобщить свой вопрос, я бы спросил (но это менее важно): есть ли способ определить направление силы с помощью пружинной шкалы/динамометра?

• ньютоновская механика
• силы

$\endgroup$

$\begingroup$

Как тот, кто написал это, пришел к выводу, что равнодействующая касается плоскости, и поэтому, установив динамометр точно в такое положение, на рисунке мы измеряем векторную сумму всех сил действует на объект (серый шар)?

Я думаю, что этот вывод мог быть сделан на основании наблюдения, что мяч ускоряется в направлении вдоль плоскости и не ускоряется в направлении, нормальном к плоскости, или он мог быть основан на предшествующих наблюдениях аналогичного характера или той же логике вы подали заявку, не написав ее.

есть ли способ определить направление силы с помощью весенняя шкала/динамометр?

Если результирующая сила, действующая на мяч в определенном направлении, не равна нулю, ее можно измерить с помощью динамометра, тянущего в противоположном направлении ровно настолько, чтобы мяч перестал ускоряться.

Если мяч изначально не ускоряется в определенном направлении, мы уже знаем, что результирующая сила, действующая на мяч в этом направлении, равна нулю.

Итак, если мы пришли к выводу, основываясь на наблюдениях, логике или другими способами, что единственная результирующая сила, действующая на мяч, направлена ​​вдоль плоскости, должно быть достаточно измерить силу в этом направлении, и это измерение даст нам правильный ответ.

Если бы мы не знали, в каком направлении будет ускоряться мяч, мы могли бы определить это экспериментально, например, попробовав разные направления, и посмотреть, какое из них не вызовет вращения или сжатия динамометра.

$\endgroup$

3

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.