مقياس زنبركي

الميزان الزنبركي ، المعروف أيضًا باسم مقياس نيوتن ، هو نوع من مقاييس القوة الميكانيكية أو موازين الوزن . يتكون من زنبرك مثبت من أحد طرفيه بخطاف لتعليق جسم ما من الطرف الآخر. ^{[ 1 ]} ويعمل وفقًا لقانون هوك ، الذي ينص على أن القوة اللازمة لتمديد أو ضغط الزنبرك مسافة معينة تتناسب طرديًا مع تلك المسافة. ولذلك، فإن علامات التدريج على الميزان الزنبركي متساوية التباعد.

يمكن معايرة الميزان الزنبركي لقياس الكتلة بدقة في المكان الذي يُستخدم فيه، ولكن العديد من الموازين الزنبركية تحمل علامة "غير مصرح باستخدامها تجاريًا" أو عبارات مشابهة نظرًا لطبيعة النظرية التقريبية المستخدمة في تحديد التدريج. كما أن الزنبرك في الميزان قد يتمدد بشكل دائم مع الاستخدام المتكرر.

لن يُعطي الميزان الزنبركي قراءة صحيحة إلا في إطار مرجعي يكون فيه التسارع على طول محور الزنبرك ثابتًا (كما هو الحال على سطح الأرض، حيث يكون التسارع ناتجًا عن الجاذبية). ويمكن إثبات ذلك بأخذ ميزان زنبركي إلى داخل مصعد ، حيث يتغير الوزن المقاس مع حركة المصعد صعودًا وهبوطًا نتيجة لتغير سرعته.

إذا عُلِّقَ ميزانان زنبركيان أو أكثر على التوالي، فسيقرأ كل ميزان تقريبًا نفس القراءة، حيث يقع وزن الجسم المعلق بالكامل على الميزان السفلي. أما الميزان العلوي فسيقرأ قراءة أثقل قليلًا لأنه يتحمل أيضًا وزن الميزان السفلي نفسه.

تتوفر الموازين الزنبركية بأحجام مختلفة. عمومًا، تتميز الموازين الصغيرة التي تقيس النيوتن بزنبرك أقل صلابة ( ثابت زنبركي أصغر ) من الموازين الكبيرة التي تقيس عشرات أو مئات أو آلاف النيوتن، أو حتى أكثر حسب وحدة قياس النيوتن المستخدمة. ويتراوح قياس أكبر ميزان زنبركي بين 5000 و8000 نيوتن.

قد يُدرج ميزان الزنبرك بوحدات القوة (باوندال، نيوتن) والكتلة (باوند، كيلوغرام/غرام). وبالدقة، تُدرج قيم القوة فقط بشكل صحيح. وللتأكد من صحة قيم الكتلة المُدرجة، يجب تعليق جسم من ميزان الزنبرك وهو في حالة سكون ضمن إطار مرجعي قصوري، دون أن يتفاعل مع أي أجسام أخرى سوى الميزان نفسه.

تُستخدم الموازين الزنبركية بشكل أساسي لوزن الأحمال الثقيلة مثل الشاحنات وصوامع التخزين والمواد المنقولة على سيور النقل . كما أنها شائعة الاستخدام في تعليم العلوم كمسرعات أساسية. وتُستخدم عندما يمكن التضحية بالدقة التي توفرها أنواع الموازين الأخرى من أجل البساطة والتكلفة المنخفضة والمتانة.

يقيس الميزان الزنبركي وزن الجسم عن طريق مقاومة قوة الجاذبية بقوة زنبرك ممتد.

صُنع أول ميزان زنبركي في بريطانيا حوالي عام 1770 على يد ريتشارد سالتر من بيلستون ، بالقرب من ولفرهامبتون . ^{[ 2 ]} أسس هو وابنا أخيه جون وجورج شركة جورج سالتر وشركاه ، التي لا تزال تُعدّ من أبرز صانعي الموازين، والذين حصلوا على براءة اختراع الميزان الزنبركي عام 1838. كما طبقوا مبدأ الميزان الزنبركي نفسه على صمامات الأمان في قاطرات البخار ، ليحل محل صمامات الوزن الميت السابقة. ^{[ 2 ]}

• ميزان الوزن

• الوسائط المتعلقة بميزان الزنبرك على ويكيميديا ​​كومنز
• الوسائط المتعلقة بموازين الزنبرك على ويكيميديا ​​كومنز