Hva er en hydrostatisk balanse?

Hvis en person ville vite hvor mye gull eller andre mindre verdifulle metaller var i en krone, som Archimedes berømt gjorde, ville det være nødvendig å forstå prinsippet om hydrostatisk likevekt, eller hydrostatisk balanse;Dette kan oppnås ved hjelp av et stykke laboratorieutstyr som deler navnet mdash;en hydrostatisk balanse.I hovedsak tar denne enheten vektmålinger av et stoff eller gjenstand, for eksempel en edelsten eller væske.Det gjør det ved å sammenligne vekten av gjenstanden suspendert i luften og igjen i vann, der, som svømmere vet, ser ut til å være mye lettere;Dette skyldes den oppadgående skyvekraften som vannet på en gjenstand, som også kan fortrenge vann fra beholderen.Utstyret som måler disse egenskapene ligner ofte på en mekanisk eller elektronisk skala med et kar festet for å holde det aktuelle stoffet.

For å bestemme tetthetsegenskaper ved bruk av en hydrostatisk balanse, blir et stoff først veid i luften, og deretter er det samme stoffetdyppet i et større kar som inneholder vann.Disse to målingene blir sammenlignet og formulert for å beskrive stoffets tyngdekraft.Tyngdekraftstiltaket forteller forskere viktig informasjon om gjenstandens tetthet, eller hvordan et stoff eller objekt vil oppføre seg under varierende trykk.

Hydrostatisk likevekt refererer ofte til forholdet mellom tyngdekraft og gasstrykk på et stoff.Stoffer opplever forskjellige mengder trykk på forskjellige dybder.Jo dypere området, jo mer press holder det fra tyngdekraften.I det vesentlige, som tyngdekraften presser ned mdash;en relativ økning mdash;Stoffets trykkgradient øker også.Enkelt sagt, for å måle gullet i en krone, kan det være nyttig å vite at den oppadgående vannkraften på en gjenstand tilsvarer vekten av dens fortrengte væske.

Disse kreftene kan samhandle med et stoff i andre aspekter, for eksempel temperaturog overflateareal, generere trykk eller energi.Den hydrostatiske balansen kan suspendere elementer i andre blandinger så vel som vann, for å måle tyngdekraften til stoffer.Tiltak kan også oppdage renheten til stoffer som kan blandes med andre elementer;For eksempel om en krone inneholder urenheter, eller i Archimedes -tilfelle, sølv, som har en målbart forskjellig hydrostatisk likevekt enn gull.I dag finner teknologien bruksområder i applikasjoner som gemologi, astrofysikk, geologi og atmosfære;På større skalaer brukes prinsippet for å beskrive kjennetegn ved planeter og stjerner.I alle disse sammenhenger refererer hydrostatisk likevekt til hvordan et stoff kan oppføre seg eller beholde sin form eller sammensetning under varierende trykk.

Tradisjonelt er hydrostatisk balanseteknologi avhengig av mekanisk utstyr.Denne teknologien ble vanligvis formet som en felles balanse: en T-formet struktur som støtter to retter i begge ender.Vektforskjeller vil føre til at vippearmen bøyes mot det tyngre elementet.

Moderne hydrostatisk balanseutstyr er avhengig av krevende elektronisk sensing.Teknologi kan ligne en skala med et enkelt fartøy suspendert fra en elektronikkplattform.Instrumenter kan skaleres i forskjellige størrelser;Noen er designet for benchtop -drift, mens andre er større, frittstående utstyr for å håndtere større fartøy.

Moderne enheter tilbyr digitale utganger og mange andre presisjonsavlesninger.Datastyrte digitale sensorer kan ikke bare rapportere den gitte hydrostatiske likevekten av et element, men kan også sende ut ytterligere beregnet informasjon.Slike data kan omfatte løpende analyser og sammenligninger mellom måleserier, samt enhetskonverteringer mellom keiserlige eller metriske systemer;for klar produksjon i de tiltakene som ble kalt.