Сила тяжести. Вес. Ускорение свободного падения. Масса. Взвешивание. Гири.

[владимир 332 1 218]

Хотя о названном говорено переговорено, хотелось бы еще уточнить терминологию и услышать Ваши мнения. Можно начать с малого.

На прежнем месте работы проводил курсы обучения правилам взвешивания и эксплуатации весов. В качестве теории рассматривались следующие вопросы-ответы из технической литературы.

 Что такое масса и вес? В чем различие между ними?

Масса m - основная физическая величина, характеризующая инертность и гравитацию любого материального объекта. Понятие "масса" была введена в физику И. Ньютоном. Масса - постоянная для данного тела величина. Масса - количество вещества (материи), заключенного в теле.

Вес P - сила, которая под влиянием силы тяжести действует на опору или подвес. P=mg . Вес Р, как и сила тяжести F, является переменной величиной, так как зависит от ускорения свободного падения g.  Другими словами, значение веса одного и того же тела изменяется в зависимости от географической широты места взвешивания. Так, на экваторе  g = 9,78 м/с2, на полюсах g = 9,83 м/с2, на широте 45о g = 9,81 м/с2.  Единицы измерения массы и веса. Основная единица измерения массы - килограмм    1 кг. Единица измерения веса по системе СИ - Ньютон   1Н.  Ранее применялись также: килограмм-сила 1 кгс = 1кГ = 9,8 Н,  дина 1дин = 0,00001Н = 10 -5 Н  Что такое взвешивание? Что определяется при взвешивании? Приборы для измерения массы. Один из видов измерений, при котором определяется масса тела. называется взвешиванием, а приборы для измерения массы весами.  Весы - средство измерений, предназначенное для определения массы тела через силу тяжести, воздействующую на тело. Сила тяжести F - сила притяжения тела Землей. Она заставляет все тела, не удерживаемые на подставке или подвесе падать на Землю с ускорением свободного падения g. Точка приложения силы тяжести - центр масс тела.  Что такое гири?  Гири - тела определенной массы и установленной формы, являющиеся однозначными мерами и воспроизводящие единицу массы, кратное или дольное ее значение. Гири служат для взвешивания (измерения массы) на весах, а также для поверки (калибровки) весов.

 

Изменено 5 Января 2019 пользователем владимир 332

[AtaVist 522]

Вопрос.

ГОСТ 8.411-81

Усилие в Н определяется с помощью весов, которые измеряют массу.

Сие корректно?

[владимир 332 1 218]

8 часов назад, AtaVist сказал:

Усилие в Н определяется с помощью весов, которые измеряют массу.

Сие корректно?

ИМХО, вполне. Вес человека определяют на весах и в кг 

[AtaVist 522]

16 минут назад, владимир 332 сказал:

ИМХО, вполне. Вес человека определяют на весах и в кг 

На весах определяют массу человека в КГ

никаких ньютонов там нет.

В микрометрах усилие нормировано в ньютонах, а у указанных в МП весов таки ед. массы

Изменено 6 Января 2019 пользователем AtaVist

[владимир 332 1 218]

1 час назад, AtaVist сказал:

На весах определяют массу человека в КГ

А в каких? Скорее кг, если массы. Если кГ- это уже сила-вес.

Попробуйте скажите, что Ваша  масса, допустим, 85 кг. Боюсь Вас не поймут.

ИМХО, основное понятие килограмм-сила https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/965839

Цитата

Килограмм-сила (кгс, kgf) — равна силе, сообщающей телу массой один килограмм, ускорение 9,80665 м/с²(нормальное ускорение свободного падения, принятое 

3-й Генеральной конференцией по мерам и весам, 1901). Единица силы системы единиц МКГСС.

т.е."1 кгс силы "численно" равен 1кг массы"

Ньютон это иное 

Цитата

Ньютон (обозначение: Н, N) — единица измерения силы в системе СИ.

1 ньютон равен силе, сообщающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с² в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг· 1м/с².

Единица названа в честь английского физика Исаака Ньютона.

Поэтому и 1 кгс =  9,80665  Н

ЗЫ. исходя из вышеизложенного

10 часов назад, AtaVist сказал:

ГОСТ 8.411-81

Усилие в Н определяется с помощью весов, которые измеряют массу.

Погрешность весов около 0,1% (от массы взвешиваемого груза) и в принципе погрешность определения усилия.

А если у граммометров, динамометров (даже разрядных) погрешность сколько??? 

А нормированное измерительное усилие для микрометров рычажных? ГОСТ 4381 табл. 1 https://ru.wikipedia.org/wiki/Ньютон_(единица_измерения)

ИМХО, за глаза хватит и весов - просто, доступно, удобно.

 

 

Изменено 6 Января 2019 пользователем владимир 332

[AtaVist 522]

3 часа назад, владимир 332 сказал:

...

ИМХО, за глаза хватит и весов - просто, доступно, удобно..

Вы много написали, но по сути моего вопроса практически ничего

Весы - средство измерения массы. И масса это физическая величина.

Задача стоит измерить усилие, то есть здесь величина сила.

Насколько это корректно?

Причем, это не мелочь

На эту же тему весьма серьезные заводы пошли вот каким путем.

Весовые датчики калибруют в качестве динамометров.

Интересная штука, но с таким же успехом можно калибровать вольтметр в качестве гири..

 

Изменено 6 Января 2019 пользователем AtaVist

[владимир 332 1 218]

1 час назад, AtaVist сказал:

Вы много написали, но по сути моего вопроса практически ничего

1 час назад, AtaVist сказал:

Весы - средство измерения массы.

 

16 часов назад, владимир 332 сказал:

Один из видов измерений, при котором определяется масса тела. называется взвешиванием, а приборы для измерения массы весами. 

Весы - средство измерений, предназначенное для определения массы тела через силу тяжести, воздействующую на тело.

 

1 час назад, AtaVist сказал:

Задача стоит измерить усилие, то есть здесь величина сила.

 

16 часов назад, владимир 332 сказал:

 Вес P - сила, которая под влиянием силы тяжести действует на опору или подвес. P=mg .

Приложение к чашке (площадке) весов усилия  6Н равнозначно установки на чашку гири массой 6:9,8 = 0,612 кг = 612 г 

+/- 1Н составит +/- 102 г

1 час назад, AtaVist сказал:

На эту же тему весьма серьезные заводы пошли вот каким путем.

Весовые датчики калибруют в качестве динамомдинамометров.

Знаю. Ну и что?

А вам кто мешает (по измерительному усилию)? Или Весы в МП - ГОСТ 8.411-81. ? Завод вроде серьезно оснащенный.

Изменено 6 Января 2019 пользователем владимир 332

[AtaVist 522]

20 часов назад, владимир 332 сказал:

...

Знаю. Ну и что?

А вам кто мешает (по измерительному усилию)? Или Весы в МП - ГОСТ 8.411-81. ? Завод вроде серьезно оснащенный.

То, что считаю это некорректным.

На динамометры одни технические требования, на весовые датчики другие.

Мне никто не мешает =)

Поэтому отказался идти по пути калибровки весовых датчиков и закупили высокоточный динамометр.. 

[владимир 332 1 218]

27 минут назад, AtaVist сказал:

На динамометры одни технические требования, на весовые датчики другие.

Мне никто не мешает =)

Поэтому отказался идти по пути калибровки весовых датчиков и закупили высокоточный динамометр.. 

Так Вы о чем? То по измерительному усилию рычажных микрометров, то переключаетесь на весовые датчики и динамометры 

[AtaVist 522]

5 минут назад, владимир 332 сказал:

Так Вы о чем? То по измерительному усилию рычажных микрометров, то переключаетесь на весовые датчики и динамометры 

Оба примера о том, что для измерения физ. величины сила, измеряемой в Ньютонах, используются СИ для измерения другой физ. величины - массы.

 

[владимир 332 1 218]

2 минуты назад, AtaVist сказал:

Оба примера о том, что для измерения физ. величины сила, измеряемой в Ньютонах, используются СИ для измерения другой физ. величины - массы.

Еще примеры будут? Масса и вес тесно связаны Формулой P=mg. Например, поверка разрывных машин гирями (мерами массы) точнее, чем динамометрами. Единственное гири не подходят по габаритам, и чаще всего силоизмерители поверяются только на малых нагрузках.

[AtaVist 522]

19 минут назад, владимир 332 сказал:

Еще примеры будут? Масса и вес тесно связаны Формулой P=mg. Например, поверка разрывных машин гирями (мерами массы) точнее, чем динамометрами. Единственное гири не подходят по габаритам, и чаще всего силоизмерители поверяются только на малых нагрузках.

Я с весами не работал, поэтому интересно. Сейчас возник вопрос с измерением силы, вот и пошло поехало...весовые датчики предлагали калибровать в качестве эталона..

[владимир 332 1 218]

1 час назад, AtaVist сказал:

Я с весами не работал, поэтому интересно. Сейчас возник вопрос с измерением силы, вот и пошло поехало...весовые датчики предлагали калибровать в качестве эталона..

Точнее гирь еще ничего не придумали .Посмотрите в этой Теме  

да и у силовоспроизводящихщих машин по поверочной схеме СИ силы ГОСТ 8.640-2014 https://meganorm.ru/Data2/1/4293770/4293770298.pdf нагрузка прилагается гирями, конечно с учетом ускорения свободного падения g.

Изменено 7 Января 2019 пользователем владимир 332

[владимир 332 1 218]

В 06.01.2019 в 14:54, AtaVist сказал:

Вы много написали, но по сути моего вопроса практически ничего

Весы - средство измерения массы. И масса это физическая величина.

Задача стоит измерить усилие, то есть здесь величина сила.

Насколько это корректно?

Причем, это не мелочь

В продолжение Вашего вопроса. За ничего Особое СПАСИБО!

 

В 06.01.2019 в 01:21, AtaVist сказал:

ГОСТ 8.411-81

Усилие в Н определяется с помощью весов, которые измеряют массу.

А весы поверяются гирями.  Советовал и Вам бы измерительное усилие МР гирями проверять. Микрометр вертикально, На пятку "корзинка" с определенной массой и на нее гири  - так и делали раньше

Корректно?

В 07.01.2019 в 13:45, AtaVist сказал:

Я с весами не работал, поэтому интересно. Сейчас возник вопрос с измерением силы, вот и пошло поехало...весовые датчики предлагали калибровать в качестве эталона..

 Это как? Вы о чем?

 

 

Изменено 8 Января 2019 пользователем владимир 332

[владимир 332 1 218]

В 07.01.2019 в 12:27, AtaVist сказал:

На динамометры одни технические требования, на весовые датчики другие.

Так разные типы  и названия СИ 

В 07.01.2019 в 12:27, AtaVist сказал:

Поэтому отказался идти по пути калибровки весовых датчиков и закупили высокоточный динамометр.. 

А цель оправдывает затраченные средства?

[AtaVist 522]

2 часа назад, владимир 332 сказал:

В продолжение Вашего вопроса. За ничего Особое СПАСИБО!

Я не хотел вас обидеть, простите.

Вот смотрите...

Стояла задача - создать силоизмерительную установку.

Между подвижной платформой и неподвижным основанием стоит динамометр.

Нужно все в комплексе поверить.

Вопрос как.

Чтобы поверить нужен эталон, который бы создавал соответствующее усилие.

Мне предлагают откалибровать весовой датчик и присвоить ему статус рабочего эталона по силе.

На это предложение я ответил отказом.

[Varfolomeu 7]

13 часов назад, AtaVist сказал:

Стояла задача - создать силоизмерительную установку.

Между подвижной платформой и неподвижным основанием стоит динамометр.

Нужно все в комплексе поверить

Все в комплексе поверить - это что "все"? Что является СИ в Вашем случае?

Какая стоит измерительная задача?

Изменено 9 Января 2019 пользователем Varfolomeu

[AtaVist 522]

13 минут назад, Varfolomeu сказал:

Все в комплексе поверить - это что "все"? Что является СИ в Вашем случае?

Какая стоит измерительная задача?

Подвижную платформу и динамометр.

Все это в комплексе нужно было гм...толкнуть, так сказать, приложить нормированное усилие.

Вопрос чем это нормированное усилие создать. 

Можно создать эталон состоящий из гидроцилиндра и динамометра, можно вместо динамометра весовой датчик.

Весовой датчик меня не устроил.

[Varfolomeu 7]

19 минут назад, AtaVist сказал:

Подвижную платформу и динамометр.

Как я понимаю, платформа вместе с динамометром не является средством измерения утверждённого типа, поэтому это нельзя поверить. Возможно, корректнее было бы аттестовать методику измерения с применением динамометра утверждённого типа.

19 минут назад, AtaVist сказал:

Все это в комплексе нужно было гм...толкнуть, так сказать, приложить нормированное усилие.

Вопрос чем это нормированное усилие создать. 

Обычно в аналогичных задачах применяются силовоспроизводящие машины, в которых усилие создаётся, например, несколькими гидроцилиндрами. Тензорезисторный датчик с индикатором устанавливается между надёжной опорой и тем, к чему Вы собираетесь прикладывать усилие.

Вам может пригодиться информация из ГОСТ Р 55223-2012 Динамометры Приложение А.

Изменено 9 Января 2019 пользователем Varfolomeu

[AtaVist 522]

50 минут назад, Varfolomeu сказал:

Как я понимаю, платформа вместе с динамометром не является средством измерения утверждённого типа, поэтому это нельзя поверить. ...

Время покажет =)

Может и утвердим тип все таки, вопрос пока открыт.

[Vadim_A 84]

В ‎06‎.‎01‎.‎2019 в 03:08, владимир 332 сказал:

Что такое масса и вес? В чем различие между ними?

    Добрый день!

Если Вы читаете курсы, то сообщайте, пожалуйста, слушателям и другое определение весов (ГОСТ OIML R 111-1):

2.2 весы (balance): Средство измерений, предназначенное для отображения результата измерения массы тела в условиях воздушной среды через силу тяжести, действующую на это тело, и чувствительное к воздействию следующих сил:

                - силы тяжести;

                - выталкивающей силы воздуха, равной весу вытесненного воздуха.

Многие не задумываются, что показания весов в общем случае- это не масса, а масса, оказывается,  бывает "условная", "в вакууме", "в воздухе"... 

[владимир 332 1 218]

57 минут назад, Vadim_A сказал:

Если Вы читаете курсы, то сообщайте, пожалуйста, слушателям и другое определение весов (ГОСТ OIML R 111-1)

"Читал"

В 06.01.2019 в 00:08, владимир 332 сказал:

На прежнем месте работы проводил курсы обучения правилам взвешивания и эксплуатации весов.

В основном в период с 1999 по 2005 год, последние  в 2011. В основном, ГОСТ 29329-92, ГОСТ8.453-82, позднее немного ГОСТ Р 53228-2008. Обучающиеся - основной контингент: рабочие, весовщики, мастера производственных цехов. Боюсь им не понятно было предложенное Вами определение.  И почему Вы берете определение весов из ГОСТа на Гири ГОСТ OIML R 111-1 -2009? А не по  ГОСТ OIML  R76-1-2011 (введен в действие позднее с 01.07.2013) Государственная система обеспечения единства измерений/ ВЕСЫ НЕАВТОМАТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ Часть 1 Метрологические и технические требования. Испытания. http://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293784/4293784444.pdf

Цитата

Т.1.1 весы (weighing instrument): Средство измерений, предназначенное для определения массы тела через силу тяжести, воздействующую на это тело; весы могут быть применены для определения других физических величин и количественных характеристик, связанных с определением массы тела; в зависи­мости от способа работы подразделяют на весы автоматического и неавтоматического действия.

Примечание — Применительно к настоящему стандарту термин «масса» означает «условная масса» или «условное значение результата взвешивания в воздухе» в соответствии с международной рекомендацией [4] и международным документом [5], тогда как «груз» («гиря») предпочтительно используется для материального воплощения массы, который имеет свои физические и метрологические характеристики.

Изменено 9 Января 2019 пользователем владимир 332

[владимир 332 1 218]

 

4 часа назад, Vadim_A сказал:

Если Вы читаете курсы, то сообщайте, пожалуйста, слушателям и другое определение весов (ГОСТ OIML R 111-1):

2.2 весы (balance): Средство измерений, предназначенное для отображения результата измерения массы тела в условиях воздушной среды через силу тяжести, действующую на это тело, и чувствительное к воздействию следующих сил:

                - силы тяжести;

                - выталкивающей силы воздуха, равной весу вытесненного воздуха.

Многие не задумываются, что показания весов в общем случае- это не масса, а масса, оказывается,  бывает "условная", "в вакууме", "в воздухе"... 

Подкупило, Ваше, пожалуйста. Вы  бы смогли объяснить про выделенное? Вальцовщику д. Васе, весовщице т. Маше и их мастеру в заводском цехе? Они бы Вас на три буквы не послали бы?Даже если бы и вел курсы сейчас, не взялся бы. В то время и сейчас главное, минимум теории на уровне средней школы, а основное практика. На платформенные весы груз класть на середину ппатформы без ударов, троса при взвешивании отцеплять, нуль периодически проверять .... У крановых: стропы обнулять, при взвешивании дождаться успокоения раскачки груза .... Да и СТП по правилам взвешивания на заводе было на основании  РЭ  весов.  Выкладывал на Форуме https://metrologu.ru/applications/core/interface/file/attachment.php?id=12211 

 Никому не интересно (кроме libra)... 

Хотелось в СТП объяснить попроще - для простых работяг....

 

Изменено 9 Января 2019 пользователем владимир 332

[libra 532]

В 06.01.2019 в 14:54, AtaVist сказал:

Вы много написали, но по сути моего вопроса практически ничего

Весы - средство измерения массы. И масса это физическая величина.

Задача стоит измерить усилие, то есть здесь величина сила.

Насколько это корректно?

Причем, это не мелочь

На эту же тему весьма серьезные заводы пошли вот каким путем.

Весовые датчики калибруют в качестве динамометров.

Интересная штука, но с таким же успехом можно калибровать вольтметр в качестве гири..

 

Сюда ещё и реинкарнация ГОСТа по поверке большегрузных весов при помощи силозадающих машин. 

[libra 532]

Не забываем учитывать статическую плавучесть при взвешивании. Статья Марселя Хасановича, акцентирующая внимание на известный эффект, вышла в начале двухтысячных, но практическое применение видел только в стандартах API ASTM. А ну, да в нашем по учету массы нефти тоже, но нехорошо там в формуле со знаком: в нашем 1+Rair/Rmat, а в забугорных минус   И в ГОСТ 8291—83  п.2.13.5 та же песня.  Не все так просто и с плотностью воздуха. Какой вариант формулы CIPM применить возможно  : линейный или экспотенциальный? Случаи расхождения плотности воздуха более чем на 10% при юстировке весов и взвешивании повсеместны.