Принципы измерения массы

Взвешивание основано на использовании закона всемирного тяготения, согласно которому гравитационное поле Земли притягивает массу с силой, пропорциональной этой массе. При этом сила притяжения может сравниваться с известной по величине силой, создаваемой различными способами:

а) в качестве уравновешивающей силы используется груз известной массы (метод является классическим);

б) уравновешивающее усилие возникает при растяжении слабой пружины (пружинные весы);

в) уравновешивающее усилие возникает при деформации достаточно жестких пружинных элементов; такие деформации измеряются преимущественно при помощи тензорезисторных датчиков (электромеханические весы);

г) уравновешивающее усилие создается пневматическим устройством; при этом мерой подлежащего взвешиванию груза является давление воздуха;

д) уравновешивающее усилие создается гидравлическим устройством; при этом мерой подлежащего взвешиванию груза является давление жидкости;

е) уравновешивающее усилие создается электродинамически при помощи соленоидной обмотки, находящейся в постоянном магнитном поле; при этом ток, протекающий по обмотке, является мерой подлежащего взвешиванию груза;

ж) усилие возникает при погружении тела в жидкость; глубина погружения и, следовательно, изменяющаяся вместе с ней подъемная сила служат мерой подлежащего взвешиванию груза.

Только в случаях «а» и «ж» непосредственно сравниваются веса двух тел. Градуировка весоизмерительных устройств (разметка шкалы весов), основанных на использовании этого принципа, не зависит от ускорения силы тяжести, т. е. от места проведения градуировки.

При использовании всех остальных методов взвешивания следует учитывать различия значений ускорения силы тяжести в различных географических точках. В общем случае наибольшая точность взвешивания достигается наиболее просто при помощи названного в пункте «а» классического метода. Поэтому весы, в которых осуществляется непосредственное сравнение масс, наиболее распространены.