Единицы измерения массы и веса

Единицы измерения массы и веса

Программа КИП и А

Международная система единиц (СИ)

Единицей массы в системе СИ является килограмм, который соответствует международному эталону хранящемуся во Франции. До 20 века, исторически за меру веса в 1 кг была принята масса 1 литра воды при температуре 4 градуса и стандартном атмосферном давлении на 0 м уровня моря. В метрологических измерениях, также как и в шкалах приборов могут применяться производные единицы килограмма. Ниже приведены наиболее употребительные из них, их соответствие и аббревеатура, как русская, так и международная.

• 1 Килограмм [кг] [kg]
• 1 Грамм [г] [g] = 0.001 кг
• 1 Миллиграмм [мг] [mg] = 0.001 г
• 1 Микрограмм [мкг] [µg] = 0.001 мг

• 1 Центнер [ц] [q] = 100 кг
• 1 Тонна [т] [t] = 1000 кг

Также могут быть использованы и другие единицы:

• 1 Карат [кар] [ct] = 0.2 г.
• 1 Ньютон [Н] [N] = 0.980665 кг.

США и Британия

В США и Британии распространены следующие единицы веса:

• 1 Стоун (stone) [st] = 6350.29318 г.
• 1 Фунт (pound) [lb] = 453.59237 г.
• 1 Унция (ounce) [oz] = 28.349523125 г.
• 1 Драм (dram) [dr] = 1.7718451953125 г.
• 1 Гран (grain) [gr] = 64.79891 мг.

Британские и американские тонна и центнер отличаются друг от друга.

Американские единицы веса

• 1 Американская короткая тонна = 907.18474 кг.
• 1 Американский короткий центнер = 45.359237 кг.

Британские единицы веса

• 1 Британская длинная тонна = 1016.0469088 кг.
• 1 Британский длинный центнер = 50.80234544 кг.

Тройская мера веса

Название ‘Тройская’ происходит от города Труа во Франции. Применяется в банковском, ювелирном деле для измерения веса драгоценных металлов. В настоящее время используется как основная мера при торговле драгоценными металлами.

• 1 Тройский фунт = 373.2417216 г.
• 1 Тройская унция = 1 / 12 фунта = 31,1034768 г.
• 1 Пеннивейт = 1 / 20 тройской унции = 1.55517384 г
• 1 Майт = 1 / 480 пеннивейта = 3.2399455 мг.
• 1 Дойт = 1 / 24 майта = 0.13499772917 мг.

 

Методы измерения веса

С каждым днем появляется все больше и больше весовой техники с самыми различными опциями и пределами взвешивания. Среди постоянно нарастающего ассортимента можно выбрать весовую технику для любых нужд.

Все весы построены по принципу измерения силы воздействия на весы при нагружении.  В электронных весах сила воздействует на первичный преобразователь (датчик). Датчик состоит из упругих элементов и спирали, которая преобразовывает деформацию в электрические сигналы.

Существуют несколько типов преобразователей:

Струнный (виброчастотоный)
Сила, воздействующая на упругий элемент при помещении предмета на весовую платформу, передается прикрепленной к элементу металлической струне, изменяя частоту её колебаний. Измеряется эта частота. Датчики такого вида применяются в весах довольно редко, т.к. точность показаний зависит от условий окружающей среды. Для обеспечения правильных показаний, необходимо поддерживать влажность воздуха, температуру, атмосферное давление, уровень внешних вибраций в узких пределах.

Пьезокварцевый
Производится измерение частоты кварцевого кристалла, прикрепленного к упругим элементам. Приложенная сила приводит кристалл в движение. Датчики такого вида так же не нашли широкого применения в современных весовых технологиях. Параметры кристалла зависимы от условий окружающей среды.

Тензометрический
Тензометрический датчик состоит из упругого элемента и тензорезисторов, прикрепленных к нему. Когда груз помещается на весы, в зависимости от веса, упругий элемент деформируется. Эта деформация воспринимается тензорезисторами, которые в ответ на неё меняют своё сопротивление. В цепи это изменение преобразуется в изменение напряжения, пропорционально силе, приложенной к элементу.

Он широко применяется в весах благодаря ряду существенных преимуществ:

• Качественные тензорезитсторы
• Изготовление датчиков не требует использования сложного оборудования
• Длительный срок службы
• Стабильность показаний на весах
• Влияние внешних факторов компенсируется несложными технологическими средствами
• Отличные технические характеристики при низкой стоимости

По нашим данным, большинство фирм для производства весов используют тензометрические датчики.

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ВЕСА | www.comitas.ru

Чеквейер (контрольные динамические весы) — это система, которая взвешивает грузы на конвейерной линии, отправляет информацию о значениях веса груза. Это позволяет немедленно реагировать на любые негативные тенденции веса и качества продукции, присваивать параметры единице груза.

Контрольные динамические весы являются идеальным решением для контроля веса продукции в движении на конвейере, сочетая высокую точность взвешивания при заданной скорости.

Высокоточная промышленная весовая ячейка, работающая по принципу электромагнитной компенсации силы, разработана для специальных требований высокопроизводительного динамического взвешивания. Ее ключевые характеристики: высокая точность взвешивания и отсутствие необходимости в наличии времени для стабилизации веса (по сравнению с тензодатчиками). Для взвешивания продукта достаточно 100 миллисекунд.

Концепция системы измерения веса основана на полностью интегрированной системе управления при помощи микроконтроллеров.  Сенсорный тач скрин дисплей VGA (диагональ 4,7”) предоставляет быстрый и удобный доступ к отдельным группам функций и меню.  Пользователь руководствуется легко понятными пиктограммами.  Несанкционированное вмешательство в систему и внесение в нее изменений предотвращается разграничением доступа по паролю для разных групп пользователей. Нажатием клавиши вызывается справка в режиме онлайн, обеспечивая пользователю уверенность в работе и поддержку. Графические утилиты позволяют интуитивно понятно проводить настройку и конфигурирование системы.

На дисплее отображается вся важная производственная информация:

Текущая производительность шт./мин.; Текущий вес продукции; Количество упаковок прошедших по конвейеру; График текущего веса с наглядным отображением динамики тренда; Ведется полная статистика с сохранением данных в памяти системы; Постоянная самодиагностика контролирует работу всех частей оборудования.  В случае обнаружения неисправности выводится текстовое сообщение на экран; Язык меню: русский, английский, немецкий, французский.

Система автоматического измерения веса и габаритов Metrix

Минимальные ошибки в измерении веса продукции в долгосрочной перспективе приносят большие убытки. Если компания часто отправляет товары покупателям по почте, важно максимально точно определять массу и габариты посылок. Каждый дополнительный грамм – это переплата. Некоторые компании и вовсе не уделяют взвешиванию внимание, пользуясь средним показателем массы посылок. Это неэкономная стратегия.

Потребность быстро и точно взвешивать товары перед отправлением появилась давно. И компания UIS разработала  решение  – Metrix.

Metrix – это комплекс автоматизации измерения объёма и массы посылок, применяющийся для передачи измеренных параметров на принимающую станцию.

Зачем нужно автоматическое измерение веса

• Оптимизация стоимости логистики. Платите за тот вес, который действительно отправляете. В долгосрочной перспективе даже несколько десятков граммов, сэкономленных на каждой посылке, приносят большую пользу предприятию.
• Весовой контроль. С помощью Metrix можно легко фиксировать отклонения посылок по весу и устранять ошибки, допущенные при комплектации.
• Точная планировка загруженности автомобиля. Автоматическое измерение габаритов посылок дает возможность наиболее оптимально использовать грузоподъемность и доступный объем перевозчика.  

Преимущества  Metrix

• Быстрое и точное измерение размеров и веса груза. Устройство измеряет грузы в любом направлении, т. е. посылки не надо специально выставлять. Отдельно стоит отметить что измерение габаритов и веса происходит одновременно.
• Определение фактического объема или кубатуры. Metrix автоматически измеряет максимальную высоту, ширину и глубину объекта.
• Оборудование интегрируется с любым программным обеспечением.
• Высокая точность: Взвешивание: +- 100 г. Измерение: +- 1 см.
• Высокая производительность системы: Пропускная способность – 30 единиц в минуту.
• Конвейерное исполнение. Возможна установка в продолжение стандартного конвейера.
• Повышенная механическая прочность.
• Возможна круглосуточная работа.
• Высокая отказоустойчивость интерфейсов работы.
• Сенсорная технология, безопасная для операторов и груза.

Metrix – это отличное решение для оптимизации рутинных складских процессов, которое сократит временные затраты и повысит продуктивность предприятия. 

Система весогабаритного измерения посылок Metrix уникальное решение на украинском рынке, разработанное компанией Украинские интеллектуальные системы. Но оно уже проверено лидерами рынка, устройство уже используют такие компании, как «Каста», «Leboutique», «Новая Почта», «ZAMMLER».

Увидеть реальную работу устройства можно на этом видео:

Измерение веса полезных ископаемых в горнорудной промышленности. Теоретическая основа

В горнодобывающей промышленности для транспортирования полезных ископаемых из шахты на поверхность применятся много техники. Это самоходные установки, наклонные съезды с вагонами, шахтные подъемные установки (ШПУ или ШПМ). Вот о ШПМ мы и поговорим.

Они бывают разных типов, как по используемым подъемным сосудам (скип, клеть, бадья), так и количеством подвешенных подъемных сосудов (одноконцевые, двуконцевые). Очень много нюансов там, в плане механики. Посмотреть описание можно тут и тут.

Приводы тоже бывают разные. Постоянного и переменного тока. Для переменного тока это могут быть высоковольтные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, синхронные электродвигатели, низковольтные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Поговорим о ШПУ с высоковольтным асинхронным электродвигателем с фазным ротором.

Введение
На всех предприятиях, где происходит добыча полезных ископаемых, основным показателем успешной деятельности предприятия является количество добытой руды. В современной деятельности измерение веса добытой руды осуществляется множеством способом. Взвешивание автомобильного транспорта при транспортировке из места добычи в место переработки или хранения, железнодорожных вагонов, если таковые используются и т.д. Все это имеет место быть. Но такие системы дороги в плане капитальных затрат. А что если взвешивать вес поднятой руды на этапе её транспортировки в подъемном сосуде? Вполне возможно.

Не много теории и формул
Масса груза транспортируемого подъемным сосудом, определяется по моменту подъемного двигателя или усилия развиваемого двигателем на окружности канатоведущего барабана. Измерение производится на прямолинейном участке, при постоянной скорости вращения двигателя. В это время усилие F на окружности радиуса R, равно сумме усилий, необходимых для транспортировки груза массой Мгр, а также на преодоление сил шахтного сопротивления Fш и сил статической неуравновешенности Fст поднимаемой и опускаемой ветвей подъемной установки:

Где, g – ускорение свободного падения, i – передаточное число редуктора.

Так как в точке «взвешивания» при движении с одной и той де скоростью силы шахтного сопротивления и начальная разница статических усилий остаются неизменными, то для вычисления массы поднимаемого груза необходимо из измеренного усилия F вычесть константы Fш и Fст.

Константы Fш и Fст могут быть вычислены на этапе пусковой наладке, под каждый конкретный подъем. Для этого достаточно поднять пустой сосуд и замерить силу, развиваемую двигателем, и в дальнейшем её отнимать из силы поднятия груза.

Лирическое отступление

При таком измерении массы руды ювелирной точности добиться не удастся. И для коммерческого учета погрешность будет великовата. По грубым подсчетам она будет в районе 2-3%. Но для технологического учета эта погрешность приемлема. Плюс данного способа заключается в простоте и дешевизне устройства, в котором отсутствуют механические, критические узлы (тензодатчики, рамные конструкции и т.д., использующиеся в других системах взвешивания).

Также на любой подъемной установке кроме начальной статической неуравновешенности, из-за налипания руды на стенки сосуда, износа футеровки сосуда имеется переменная составляющая Fпер, которая меняется от цикла к циклу. На двуконцевых подъемных установках Fпер хоть и искажает вычисление массы груза по сравнению с фактическим, но практически не влияет на вычисление суммарной массы уже после нескольких циклов подъема. Так как оставшаяся руда в одном сосуде будет вычитаться из массы вновь поднимаемого груза в другом сосуде.

Если установка с сосудом и противовесом, то на этапе измерения, для минимизации влияния переменной составляющей, происходит следующее. Во время опускания пустого сосуда и подъема противовеса происходит измерение силы, развиваемой двигателем, она будет отличаться от силы во время тарировки на величину массы налипшей на сосуде и износа футеровки. А при подъеме сосуда, из силы необходимо вычесть разность сил, тем самым компенсировав переменную составляющую.

Асинхронный двигатель
Усилие F, развиваемое двигателем переменного тока на окружности навивки радиусом R, определяется:

Где:

• Uф, Iф – фазные напряжения и ток фазы двигателя,
• ф – угол между напряжением и током,
• w – угловая скорость (2*П*n/60, где n — частота вращения ротора двигателя),
• r – сопротивление фазы статора вместе с подводящим кабелем.

Эта формула справедлива для симметричной нагрузки, коей исправный электродвигатель и является.

Сигнал, пропорциональный току, снимается с вторичной обмотки трансформатора тока, имеющий стандартный токовый выход 0-5А. Сигнал, пропорциональный напряжению – с трансформатора напряжения.

Для измерения фазного напряжение двигателя необходимо установить трансформатор напряжения фазный, то есть с характеристикой 6000/√3 на 100/√3 вольт. Это дополнительные расходы. В высоковольтной ячейки управления двигателем уже установлены трансформаторы тока и напряжения. Правда трансформатор напряжения измеряет линейное напряжение с характеристикой 6000 на 100 вольт.

Имея два сигнала, тока и напряжения, вычислить остальные величины не представляет трудностей.

Обработка сигналов в МК
Действующие значения тока и напряжения одной фазы трех фазного напряжения в МК могут быть вычислены по следующей формуле.

Где:

• U,I – действующее значение напряжения, тока,
• АЦПi – мгновенные значения напряжения, тока замеренные АЦП,
• К – коэффициент обобщающий (коэффициент трансформации, коэффициент на единицу АЦП),
• N – количество замеров за период сетевой частоты.

Активная мощность одной фазы вычисляется по формуле.

Где:

• ui,ii – мгновенные значения напряжения, тока замеренные АЦП,
• N – количество замеров за период сетевого напряжения,
• К – обобщающий коэффициент.

Далее для расчета необходимо вычислить косинус фи.

Остальные переменные в формуле для вычисления силы, развиваемым двигателем являются константами.
Так как в высоковольтной ячейки установлен линейный трансформатор напряжения, то формулу для силы можно переписать с учетом линейного напряжения. Она примет следующий вид:

Но если у нас будут сигналы фазного тока и линейного напряжения, то активную мощность посчитать не получится, как и косинус фи, а косинус является, наряду с действующими значениями напряжения и тока, основной переменной в уравнении. Косинус фи будет изменяться в широких пределах во время работы двигателя.
Решений данной проблемы, как всегда, несколько.

1. Установить фазный трансформатор напряжения в одноименную фазу с установленным трансформатором тока (дополнительный расходы, высоковольтные трансформаторы напряжения имеют специфические требования к установке и т.п.).
2. Использовать линейный трансформатор напряжения, включенный в две соседние фазы. То есть, трансформатор тока включается в фазу В, а трансформатор напряжения в фазы А и С (в основе своей, такой трансформатор уже находится в высоковольтной ячейки, питающей электродвигатель).

Мы пойдем вторым путем.

Вспомним электротехнику
Типовые включения трансформаторов напряжения представлены на рисунке.

Диаграмма трехфазного напряжения:

Угол между фазным напряжением Uв и линейным Uас составляет -90°. Напряжение вторичной обмотки трансформатора напряжения составляет 100 Вольт действующего напряжения, то есть 141 Вольт в амплитуде. В таком виде в МК не загонишь. Придется масштабировать.
Ну и необходимо фазу линейное напряжение заставить отставать на 90°, чтобы она совпала с фазой В. В этом нам может помочь обычный ФНЧ первого порядка – RC цепочка.
Основные характеристики RC цепи.
Передаточный коэффициент:

Угол сдвига фазы:

Так как угол со знаком «минус», это означает, что фаза выходного напряжения отстает от фазы входного на угол ⱷ.

При использовании обычной RC цепи, мы «убиваем двух зайцев». Коэффициентом проводим масштабирование сигнала в пределах пары вольт, для обработки в МК. А имея фазовый сдвиг близкий к 90°, фаза синусоиды после RC цепи совпадает с фазой В, куда включен трансформатор тока. Следовательно, все вычисления силы, развиваемым двигателем, будет справедливы, если бы мы использовали фазный ток и напряжение.
Рассчитаем значения R и C, для нашего случая.

Расчет фильтра
С трансформатора напряжения приходит 100 вольт напряжения (стандарт). Это действующее напряжение, следовательно, чтобы нам определить амплитудное значение умножим на корень из 2.
ИТОГО: Umax=U*1.41=141В.
Это синусоида, и она имеет как положительную полуволну, так и отрицательную. Значит, нам для МК необходимо эту синусоиду «вписать» в положительное однополярное напряжение.

Напряжение питание МК возьмем 3 в. Значит, средняя точка для синусоиды будет 1.5 вольта. Итого размах полуволны напряжения нам остается 1.5вольта. Отсюда коэффициент передачи RC цепи будет:

Теперь вычислим значение τ=RC, исходя из коэффициента К. Частота сигнала известна — 50 Гц.
После математических преобразований получаем: τ=RC = 0,318.
Отсюда

Угол нас устраивает. Вычислим погрешность измерений, при ошибки фазы в 0,57°, следовательно ошибка равна: (0,57°/90°)*100%=0,63%, это за четверть периода, следовательно за 360° и того меньше. Врядли трансформаторы тока и напряжения будут классом точности выше, чем 0,5%. Так что, искажениями, вносимыми нашем фильтром можно пренебречь.

Осталось рассчитать сами значения R и C. Отталкиваться лучше от конденсатора. Возьмем С=4,7 мкФ, отсюда R= τ/С=0,318/4,7*10-6=318*10-3/4,7*10-6=67,66*103 Ом или 67,66 кОм.

Номинал резистора стоит взять больше на 10 кОм, чтобы мы имели возможность измерять напряжение немногим более чем 6000 Вольт, где то эта величина может быть меньше, где то больше вольт на 400-500. К тому же угол ф немного увеличится, что повысит точность вычислений.

Немного схемотехники
Датчик тока в нашей схеме будет являться интегральная микросхема ACS712ELCTR-05B-T, вот её pdf. Первичный прибором у нас выступает трансформатор тока с выходной характеристикой 0-5 А. Можно конечно его нагрузить на шунт небольшого сопротивления и далее через операционник, подогнать шкалу к требуемым пределам. По стоимости это ненамного удешевить разработку. А если применить ACS712 мы получим еще и гальваническую развязку в 2.1 kVRMS. Тоже ощутимый плюс.

С трансформатора напряжения можно снимать сигнал непосредственно и подавать его на RC цепочку для дальнейшей обработки. Но можно тоже гальванически развязать, ведь кабельная линия от первичных приборов, до устройства может быть приличной длины. Тут можно использовать линейный трансформатор не большой мощности с передаточным коэффициентом 1:1. Можно использовать и другой, лишь бы выходное напряжение соответствовало условию получения требуемой погрешности в сдвиге фазы и амплитуде после RC фильтра. Расчеты R и C для такого включения приведены выше.

Все эти сигналы после первичной обработки и нормализации значений можно загонять в МК и делать расчеты на основе полученной инфы. А отображать её уже кому как удобно и необходимо. Снабдить устройство каким-нибудь интерфейсом и предавать данные в скаду систему диспетчера подъема, например. Фантазия в этом плане почти безгранична.
Вот такая примерная схема получилась.

Картинка кликабельна.

Использование оптопары в данном случае, обуславливается тем, чтобы синхронизировать начала проведения измерений с какой-то одной отправной точки. В данном включение выход оптопары будет детектировать положительную полуволну линейного напряжения Uac, то есть, когда напряжение после RC цепи будет в максимуме. Кто то скажет, что здесь родится погрешность измерения напряжения за период. Но так как мы его начинаем измерять всегда в одной и той же точке синусоиды пусть и не в нуле и проводить замеры нескольких периодов, то данный момент можно откорректировать коэффициентом. Тот же принцип действует и для тока.

Теперь, используя формулы для расчета действующих значений тока, напряжения и расчета активной мощности, можно вычислить необходимые переменные для вычисления массы. Остальные константы в уравнении являются особенностью каждой ШПУ.

В заключении короткое видео, демонстрирующее возможности работы данной схемы.

Архив с проектом протеуса находится здесь.

P.S.

Продолжение:
Измерение веса руды по току статора. Практика. Часть 1. Алгоритм обработки сигналов в МК

рейтинг-обзор диагностических напольных моделей с анализатором тела

Умные весы – это устройство, которое измеряет физиологические показатели и сохраняет данные либо на смартфоне владельца, либо на сервере.

Для пользователя это удобно тем, что замеры хранятся в одном месте, а совместимость с различными спортивными программами позволяет синхронизироваться с десятком сторонних спортивных сервисов, вроде Apple Health, Google Fit, Runtastic, myFitnesPal и др. 

Как отличить умные весы от обычных напольных? Первые определяют не только вес, но могут проводить ряд дополнительных измерений, вроде индекса массы тела, процента жировой, мышечной и костной ткани. Кроме того, умные весы синхронизируются с телефоном или планшетом, а некоторые модели умеют автоматически различать пользователей.

Какие умные весы называются диагностическими?

Помимо базовой задачи измерения массы, некоторые весы (их еще называют диагностическими) способны оценивать состав тела с помощью электрического сопротивления в тканях — биоимпедансометрии.

1. Биоимпедансный анализ – это метод диагностики состава тела, определяющий процент жира, мышц, жидкости и костной массы. В основе лежит слабый электрический импульс, который посылается устройством через мягкие ткани.

2. У диагностических весов датчики размещены прямо на платформе, куда становятся ногами, поэтому не надо крепить электроды по всему телу, как в медицинских стационарных аппаратах.

3. Важно знать: Показания весов зависят от количества жидкости в организме, поэтому идеально взвешиваться утром натощак. Днем ваша масса может увеличиваться до 2 кг за счет приема пищи и напитков. Взвешиваемся до физических нагрузок. Встаем на весы сухими ногами. Делаем замеры регулярно, чтобы была видна динамика изменений.

Что и как определяют?

В зависимости от модели, типа и производителя умные весы вычисляют ряд важных для здоровья метрик, о которых расскажем ниже. Такие устройства оснащены анализаторами массы тела и жира.

Вес

Умеют мерить: Xiaomi Smart Scale, Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index, Fitbit Aria и др.

С весом работают любые весы, не только смарт. Однако в случае умных устройств статистику замеров можно смотреть в приложении на телефоне.

Зачем знать свой вес? Во время диеты и занятий спортом график изменения веса наглядно и быстро помогает оценить эффективность вашего образа жизни. Более того, доказательство прошлых успехов с потерей лишних килограммов мотивирует продолжать всю затею.

Как измеряется? За измерение веса отвечают датчики нагрузки, которые под весом пользователя деформируются и подают на процессор электрический сигнал. Процессор преобразует его в число, которое вы видите на экране.

Индекс массы тела (ИМТ)

Умеют мерить: Xiaomi Smart Scale, Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus и др.

Индекс массы тела (ИМТ) — это величина, которая показывает, насколько вес человека соответствует его росту. Всемирная организация здравоохранения интерпретирует значения индекса следующим образом:

• 16 и менее — выраженный дефицит массы тела
• 16—18,5 — недостаточная масса тела
• 18,5—24,99 — норма
• 25—30 — предожирение
• 30 и более — ожирение

Зачем знать ИМТ? Индекс помогает понять, в какой стадии вы находитесь, чтобы сделать выводы.

Как измеряется? Приложение смарт-весов просят пользователя ввести свой рост при регистрации. А далее, ИМТ = масса тела в килограммах разделенная на квадрат роста.

Пример. Если ваш вес 75 кг при росте 1.69 м, то ИМТ = 65 : 1.69 : 1.69 = 26.2 (у вас состояние предожирения).

Процент жира в организме

Умеют мерить: Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index, Fitbit Aria

Жир — вроде вот они лишние килограммы! Знаем, сколько жира, ставим цель похудения. Однако не весь жир – лишний. Весы работают с процентом подкожного жира, на который приходится около 80% всей жировой ткани организма.

Зачем знать % жира? Этот показатель для спортсменов даже важнее того, что показывает стрелка весов. Если есть понимание, сколько в тебе подкожного жира, то вычитанием его из массы тела и получаем мышечную массу. Например, если после двух месяцев диеты или тренировок ты потерял 6 кг, то важно, чтобы из них хотя бы 5-5.5 кг приходились на жир. Тут нам подскажут весы.

Как измеряется? Диагностические весы определяют процент жира в организме по сопротивлению тканей: у жира сопротивление выше.

Висцеральный жир

Умеют мерить: Picooc

Висцеральный жир, в отличие от подкожного, обволакивает внутренние органы и формирует характерный «пивной животик».

Зачем знать % висцерального жира? Висцеральный жир ассоциирован с проявлением деменции, болезни Альцгеймера, он блокирует приток крови к внутренним органам, из-за чего возникает отдышка и быстрая утомляемость. Вред здоровью наносит не столько подкожный, сколько висцеральный жир. Важно сократить его долю в организме.

Как измеряется? Как и в предыдущем пункте – через сопротивление тканей и последующим вычислением по медицинским метрикам.

Процент мышц

Умеют мерить: Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index

Объем мышечной ткани интересен спортсменам и всем, кто хочет хорошо себя чувствовать и долго жить.

Зачем знать % мышечной ткани? При одинаковом весе и росте два человека внешне могут выглядеть диаметрально противоположно. У одного будет атлетическая фигура, а другой будет похож на подушку.

Как измеряется? У каждого производителя умных весов свои формулы, которые они не раскрывают. За базу берется разница между массой тела и жировой прослойкой.

Процент скелетных мышц

Умеют мерить: Picooc

Скелетные мышцы так называются, потому что крепятся к скелету и вместе с ним образуют опорно-двигательную систему. В среднем их вес составляют около 40% от общего веса тела человека, у тренированного атлета процент будет выше.

Зачем знать об этих мышцах? Скелетно-мышечная масса является одним из показателей здоровья человека, по ней можно судить о выносливости и физическом развитии.

Как измеряется? Диагностические весы подсчитывают процент скелетных мышц по собственным алгоритмам, опираясь на данные биоимпедансометрии.

Процент костной массы

Умеют мерить: Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index

Это не то же самое, что и вес всего скелета целиком. Костная ткань взрослого живого человека на 60–70% состоит из минеральных составных частей и на 30–40% — из органики. Скелет взрослого человека весит от 7 до 10 килограмм. Минеральная костная масса составляет в среднем 2 — 3 кг у женщин и 2.6 — 3.6 кг у мужчин.

Зачем знать о своей костной массе? Кости медленно деградируют с возрастом. Для взрослых людей (и женщин в особенности) это чревато остеопорозом: заболеванием, при котором больше костной ткани разрушается, чем создается. К счастью, предотвратить проблему легко — достаточно вести активный образ жизни, а это отразится на повышении или сохранении костной массы: сильные мышцы коррелируют с толщиной и прочностью костей.

Как измеряется? По формулам и известной статистике возрастных групп.

Процент воды

Умеют мерить: Picooc, QardioBase, QardioBase 2, Nokia Body Plus, Garmin Index

Тело человека содержит 50–75% воды, баланс которой в организме подвижен. Человек потеет, пьет, дышит, принимает пищу, посещает туалет, что ведет к изменению объема жидкости в теле.

Зачем считать воду? Это полезно сидящим на диетах людям и фитнес-фанатикам. Первые принимают смещение водного баланса за реальные потери лишнего веса. Вторые, наоборот, набирают воду и не могут подсчитать, сколько мышечной массы они прибавили. Наличие реальной цифры позволяет оценить реальность и скорректировать подход.

Как измеряется? Поскольку вода в теле проводит электричество, биоимпедансный метод хорошо выявляет ее объем.

Скорость основного обмена веществ (базальный метаболизм)

Умеют мерить: Picooc

Базальный метаболизм — это минимальное количество калорий для поддержания работы организма в состоянии покоя.

Зачем это мне? Чем выше скорость метаболизма, тем быстрее сжигаются калории и, соответственно, жир. Увеличение мышечной массы, занятия спортом, активная жизнь позволяет значительно ускорить данный процесс.

Как измеряется? С помощью стандартного уравнения на основании роста, веса, возраста и пола с поправкой на процент мышечной массы.

Как работают умные весы

Смарт-весы измеряют много интересных показателей. А как все эти данные попадают в систему, где хранятся и обрабатываются?

Как и многие другие современные гаджеты, умные весы работают в паре с мобильными устройствами: смартфонами, планшетами. Некоторые имеют онлайн-интерфейсы и приложения для ПК, но чаще встречаются все-таки мобильные приложения.

Данные хранятся в «облаке» компании-производителя весов, и там же происходит обработка всего массива. Чтобы отправить их туда, устройство подключаются к интернету. Есть два способа сделать это: синхронизировать весы с мобильным гаджетом, либо напрямую подключиться к домашней беспроводной сети. В первом случае применяется стандарт Bluetooth, по втором — Wi-Fi.

При подключении по Bluetooth смартфон придется доставать перед каждым взвешиванием. Это можно посчитать неудобством, но вопрос спорный. Когда пользователь видит все данные каждый раз, то не сможет проигнорировать или не заметить изменения в своем теле. Для диеты и поддержания веса осознанность является безусловным преимуществом.

Подключаются по Bluetooth : Picooc Mini

Весы с модулем Wi-Fi подключаются к беспроводной сети и загружают данные в интернет самостоятельно. Это удобнее и быстрее, чем подключаться по Bluetooth. У метода, тем не менее, есть конкретный недостаток. Многие модели умных весов распознают человека, который встал на них, по весу и другим характеристикам. Но когда в доме живут два человека с примерно одинаковым весом, то система может неверно опознать их. Ситуации такого типа обрабатываются отдельно, но не значит, что данные не придется исправлять впоследствии.

Подключаются по Wi-Fi : Picooc S3 Lite

Конкретная модель весов может поддерживать только Bluetooth, только Wi-Fi, или оба стандарта сразу.

Подключаются и по Wi-Fi, и по Bluetooth : Picooc S3, QardioBase, QardioBase 2

Диагностическими весами обычно не советуют пользоваться беременным женщинам, и такие устройства категорически противопоказаны людям с вживленными кардиостимуляторами. Некоторые разработчики учли этот фактор и добавили режимы простого взвешивания, без диагностики, и ведения беременности. Последний записывает дни, показывает ожидаемую дату рождения ребенка и подсчитывает набор веса. Это достаточно редкая функция.

Ведут беременность: QardioBase, QardioBase 2

Уровень программного обеспечения для умных весов различается — и дело не только в режиме беременности. Тут нужно обратить внимание на три области: глубина анализа, представление данных и возможность поделиться ими с другими приложениями. Частично тема была затронута в начале статьи, но рассмотрим ее подробнее.

Как правило, чем больше данных собирается — тем подробнее анализ. Умные весы без датчиков биоимпеданса показывают тренды веса и ИМТ. Диагностические весы показывают графики жира, мышц, воды — в зависимости от того, что умеют измерять.

Любят графики : Fitbit Aria, Xiaomi Smart Scale, QardioBase, QardioBase 2

Более продвинутые системы дают осмысленный анализ данных и не останавливаются на статистике и графиках. Что здорово, так как детальный анализ состава тела человека все-таки требует познаний если не в медицине, то хотя бы в диетологии.

Любят данные : Picooc

Ряд весов служат исключением из правила «чем больше — тем лучше». Они работают в «экосистеме здоровья» с другими гаджетами и дают доступ к другим данным и анализу. Понятно, что тогда эти гаджеты нужно еще купить, но разработчики добавляют пару-другую функций, которыми можно воспользоваться все равно — счетчик выпитой воды, пищевой дневник и дневник сна, календарь менструаций и так далее.

Любят экосистемы : Fitbit Aria, Xiaomi Smart Scale, Polar Balance

Конечно, часто «экосистемы здоровья» закрыты извне. У производителя умных весов могут быть другие гаджеты для здоровья: фитнес-трекеры, умные часы, датчики. Тогда он может пожелать держать вас в собственном приложении и не будет делиться данными, либо данные будут выборочными. Чаще всего встречается совместимость с крупными агрегаторами: GoogleFit, Apple Health. Уже через них данные можно перенаправить в какое-нибудь другое приложение, заставив работать вместе гаджеты разных систем.

Поддерживают GoogleFit : Picooc, Polar Balance

Поддерживают Apple Health : Picooc, QardioBase, QardioBase 2

Какую модель выбрать?

Ваш личный выбор весов должен быть продиктован тремя факторами: ценой, целями, для которых они нужны, и наличием других фитнес-устройств.

Поскольку технологии постоянно улучшаются и демократизируются, более дорогие умные весы вовсе не обязательно будет на голову лучше остальных моделей. Это особенно касается диагностических весов. Биоимпедансометрия — хорошо изученная и довольно старая технология. Любые сравнения, скорее всего, не будут объективными.

Демократичные, но точные: Xiaomi Smart Scale, Picooc

Функционал умных весов должен соответствовать запросам. Нет смысла приобретать или дарить девайс, половиной возможностей которого человек не будет пользоваться. Для простого и регулярного отслеживания веса подойдет простая модель.

Просто и со вкусом из нашего каталога: Xiaomi Smart Scale, Fitbit Aria

Фитнес-фанатику, скорее, нужнее гаджет, который дает больше сведений о составе тела, водном балансе и так далее.

Много и подробно: Picooc, QardioBase 2, Garmin Index

Совместимость умных весов с имеющимися спортивными устройствами и любимыми приложениями — немаловажный фактор, за который стоит доплатить. Бесплодные попытки сложить несовместимые кусочки «фитнес-пазла» приводят к разочарованию, после которого один девайс точно останется пылиться в коробке. С другой стороны, работающая как часы система мотивирует и помогает заниматься здоровьем. Именно поэтому многие обычные пользователи, которые даже не посещают спортзала, предпочитают брать гаджеты одного бренда.

«Экосистемные»: Fitbit Aria, QardioBase, QardioBase 2, Polar Balance, Garmin Index

Умные весы служат краеугольным камнем крепкого здоровья и хорошей формы. Они формируют правильную привычку отслеживать и поддерживать вес и состав тела в здоровом диапазоне. Конечно, такой же привычкой можно обзавестись и без гаджетов, но в нашей городской цивилизации с преимущественно сидячим образом жизни это почти подвиг. Умные весы — это щит, с которым такой подвиг совершить не страшно.

Все перечисленные выше умные весы можно купить у нас в магазине.

как измерить состав тела и грамотно корректировать вес

Что спортсменам важно знать о составе своего тела и коррекции веса, рассказывает эксперт Инновационного центра Олимпийского комитета России, член совета директоров Международной ассоциации компьютерных наук в спорте, заслуженный тренер России Михаил Виноградов.

Участие в соревнованиях на длинных дистанциях – марафонский бег, плавание, велосипедные гонки или триатлон – требует комплексного и продуманного подхода к планированию питания. Спортсмены-любители уже давно заимствовали подходы к управлению своим весом у элитных спортсменов и оценили эффективность подходов профессиональных спортивных диетологов.

Менеджмент веса в спорте – это одна из важнейших составляющих процессов подготовки спортсмена. Ключевыми вопросами являются коррекция веса и благоприятные изменения состава тела (например, снижение жировой массы или наращивание мышечной массы). Реализация данных задач предполагает рациональную организацию питания и тренировок.

Сам вес играет ключевую роль:

• в видах спорта с весовым контролем, где спортсмены делятся по весовым категориям. Например, спортивные единоборства, тяжелая атлетика, академическая гребля;
• в видах спорта, где преодолевается сила тяжести: шоссейные велогонки, маунтинбайк, бег на выносливость, прыжки с трамплина, лыжные гонки, прыжки в высоту, скалолазание, конные скачки;
• в видах спорта, где сочетается высокий уровень владения телом и эстетические элементы, например, художественная и спортивная гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду;
• для достижения оптимального состава тела, в том числе набора мышечной массы.

Методы измерения состава тела

Узнать состав своего тела можно с помощью таких средств, как:

1. калиперометрия;
2. биоимпедансный анализ;
3. воздушная плетизмография;
4. компьютерная томография;
5. магнитно-резонансное изображение;
6. двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.

В России спортсменам-любителям доступны калиперометрия, биоимпедансный анализ и воздушная плетизмография.

Калиперометрия

Измерение состава тела методом калиперометрии основывается на определении толщины кожно-жировых складок и обхватов в определённых анатомических точках. Выполняются эти измерения вручную, с помощью своеобразных щипцов, называемых калипером. Использование прогностических уравнений дает возможность оценить состав тела.

Калиперометрия остается одним из первых методов измерения состава тела. Данный метод не является идеально точным, но тем не менее четко показывает локальные изменения.

Тренировочные планы к марафону и полумарафону. Скачайте и начните подготовку сегодня.

Этот метод демонстрирует общую ширину жировых складок на семи стандартных точках – так определяется общий показатель упитанности для разных видов спорта в сравнении с международными данными.

Тестирование позволяет оценить, где именно концентрируется «лишний жир», и скорректировать физические нагрузки.

Биоимедансный анализ

Биоимпедансный анализ

Анализ состава тела основывается на методе реактивного сопротивления тканей организма, биоимпедансометрии.

Экспресс-измерение анализирует состав тела по компонентам – мышцы, жир, жидкость, белки, минеральные вещества. В отчете отражается мышечный баланс разных зон (рук, ног, торса), производные коэффициенты жирового баланса, например, индекс массы тела, и уровень метаболических процессов в тканях организма – интенсивность основного обмена и активную клеточную массу.

Воздушная плетизмография

Один из вариантов использования данного метода опирается на измерение аппаратом BodPod Gold Standart (США). Работа приборов данного класса основана на методе денситометрического измерения тканей тела за счёт различной их плотности. Это позволяет с высокой точностью определить процент жировой ткани, тощую массу тела и рассчитать на основе этих данных уровень основного обмена, использующийся для расчёта энергетической ценности рациона питания.

Восстановление после быстрой коррекции веса

Для успешного восстановления работоспособности спортсмена после быстрой коррекции («сгонки») веса необходимо учитывать следующее:

• Приоритет в снижении веса должен быть отдан снижению жировых запасов, а не потери жидкости или мышечной массы.

• Спортсмен не должен подвергать себя испытаниям в виде низкоуглеводных диет с целью снижения массы тела, поскольку такой подход, по мнению большинства ведущих спортивных диетологов мира, существенно ухудшает показатели спортивной работоспособности.

• Приём белка с пищей или же потребление специальных белковых смесей и аминокислот снижает использование мышечной ткани в качестве энергетического субстрата и позволяет сохранить мышцы.

• Спортсмен должен использовать в небольшом объёме силовые упражнения, что создаст анаболический стимул и также будет способствовать сохранению мышечной массы.

• Во время периода восстановления после взвешивания атлеты должны побуждаться к использованию большого количества жидкости, электролитов и углеводов.

Принципы постепенной коррекции веса

• Параметры идеального веса спортсмена определяются индивидуально, исходя из периода (подготовительного или соревновательного).

• Снижение жировой массы достигается постепенно за счет энергетического дефицита (не более 500 ккал/день для мужчин и не более 300 ккал/день для женщин).

• Потеря веса на уровне 0,7% каждую неделю является оптимальной.

• Во время периодов дефицита калорий, даже незначительного, спортсмен должен увеличить приём белков. Это позволит сохранить мышцы и снизить содержание жировой массы.

• Необходимо придерживаться оптимального распределения приёма белков в течение дня. Каждый приём белка приводит к временному повышению процессов синтеза мышечной ткани. Поэтому частый приём небольшими порциями более оправдан, чем разовое потребление больших доз белка.

• Важно контролировать гликемический индекс потребляемых продуктов. Снижение гликемического индекса углеводов в рационе спортсмена обеспечивает более продолжительное чувство насыщения, предотвращает «скачки» уровня инсулина.

Воздушная плетизмография

Кроме того, важно:

• поставить реалистичную цель по снижению веса, исходя из соревновательных требований содержания жира и мышц в организме, периода, на который разрабатывается программа постепенной коррекции массы тела, а также прошлого опыта реализации подобных программ;

• избегать потребления больших порций пищи единовременно;

• по возможности разбивать приём пищи на 5-6 небольших приёмов, ориентируясь на собственные ощущения. Многим бывает сложно ограничиться небольшой порцией, и перекус рискует превратиться в полноценный приём пищи;

• вести пищевой дневник;

• проконсультироваться у спортивного нутрициолога или спортивного врача о необходимости приёма витаминов и других БАД на протяжении программы снижения веса.

Калькуляторы для расчета веса

Специальные калькуляторы для расчета показателей постепенной коррекции веса:

Данные калькуляторы учитывают феномен плато веса. Кроме того, они позволяют оценить реалистичность программы коррекции веса к нужной дате (например, даты марафона).

Роль снижения доли жиров при коррекции веса

Один грамм жира содержит в два с лишним раза больше энергии по сравнению с одним граммом белков или углеводов. Богатая жирами пища имеет приятный вкус и побуждает людей съедать больше. Исследования показывают, что повышение содержания жира в блюдах приводит к повышению спонтанного потребления пищи.

Жиры эффективно образуют запасы в организме, на что тратится мало энергии. Однако не стоит исключать жиры из своего рациона в период похудения. Стоит лишь ограничить их потребление до 25% от суточного калоража и отдавать предпочтение «хорошим» жирам.

К ним относятся жиры, в состав которых входят поли- и мононенасыщенные жирные кислоты (ПНЖК и МНЖК), положительно влияющие на метаболизм холестерина. Такие жиры содержатся в авокадо, растительных маслах, жирных сортах рыбы (скумбрия, дикая форель и семга), орехах (грецкий орех, миндаль).

Все мы слышали о пользе Омега-3 ПНЖК, однако есть ещё один важный фактор – соотношение Омега-3 и Омега-6 жирных кислот в рационе. Омега-3 ПНЖК обладают противовоспалительным действием, Омега-6 – провоспалительным.

Эволюционно их соотношение было достаточно низким, примерно 1:4. В рационе современного человека это соотношение зачастую достигает 1:16 и выше. Такое высокое потребление Омега-6 жирных кислот поддерживает протекание воспалительных процессов в организме и, как следствие, набор веса.

Следует исключить или максимально снизить употребление продуктов, богатых насыщенными и транс-жирами. Особенно это значимо, если выявлен высокий уровень так называемого «плохого» холестерина (за счёт липопротеидов низкой или очень низкой плотности, триглицеридов).

Мониторинг программы по коррекции веса

1. Измерения веса тела утром после мочеиспускания (~3 раза в неделю).
2. Измерения состава тела одним из валидированных методов (1 раз в 2-4 недели).
3. Посредством опросников по оценке чувства сытости и настроения спортсмена.
4. Частота и характер заболеваний и спортивных травм.
5. Регулярность менструального цикла (для спортсменок).
6. Оценка качества и количества сна
7. Качество тренировочных сессий. Сравнение запланированных и фактически выполненных тренировок.
8. Соревновательные результаты, включая результаты прикидок и физиологических полевых и лабораторных тестов, оценивающих спортивную работоспособность.

Ошибки в коррекции веса

• Попытка снизить вес слишком быстро.
• Попытка снизить вес в разгар сезона.
• Потребление слишком малого количества углеводов. Приём углеводов при использовании низкокалорийных диет помогает сохранить запасы мышечной массы и запасы гликогена в организме.
• Пропуск 1-2 приёмов пищи.

Источник: Asker E. Jeukendrup, 2010

Для создания энергетического дефицита диетологи несколько дней:

• производят фиксацию используемой спортсменом диеты;
• проводят беседы со спортсменом с целью проинформировать его о снижении калорийности рациона и использовании менее функциональных источников калорий (например, сладостей или жиров).
• рекомендуют уменьшить число перекусов и размеры порций пищи, богатой углеводами, в легкие тренировочные дни.
• рекомендуют снизить энергетическую плотность продуктов.
• могут рекомендовать проводить утреннюю тренировку натощак и/или заменять утренний приём пищи приёмом протеиновых смесей.

Самостоятельное применение данных рекомендаций может нанести вред вашему здоровью.

Калькулятор веса

Этот калькулятор может преобразовывать значения между обычными единицами веса и массы.

Общий вес

Галактика Млечный Путь	1,15357 x 10 42 кг или 5,8 x 10 11 Солнечная масса
Солнце	1.9891×10 30 кг
Земля	5.9736 x 10 кг
Луна	7.3477 x 10 22 кг
Единица атомной массы (ед.)	1.660? 538? 782 (83) x 10 -27 кг
Нейтрон	1,67492729 (28) x 10 -27 кг или 1,0086649156 (6) u
Протон	1,672621637 (83) x 10 -27 кг или 1,00727646677 (10) u
Electron	9,10938215 (45) x 10 -31 кг или 5,48579 (23) x10 -4 u

Почему у нас Различные способы измерения веса?

Ранние вавилонские и египетские записи, а также Библия указывают на то, что первоначально вес измерялся вместимостью сосудов, таких как тыквы, глиняные или металлические сосуды.Они были заполнены семенами растений, которые затем подсчитывались для измерения объемов. С развитием весов как средства взвешивания, семена и косточки стали эталоном. Например, карат, который до сих пор используется в качестве единицы массы для драгоценных камней, происходит от семян рожкового дерева.

Вавилоняне изобрели талант как основную единицу веса и, исходя из шестидесятичного числа (на основе 60), разделили его на равные части по этому числу.

Это было равно количеству воды, наполнявшей амфору (своего рода вазу).

Греки использовали то же измерение веса, что и вавилоняне, но римляне изменили его. Их основной единицей веса была унция, от которой первоначально произошло английское слово «унция». Uncia — это двенадцатая часть «pes», что в переводе с римского означает «фут». Наше слово «дюйм» также образовано от «uncia». Римляне использовали то же слово для обозначения унции, которое они измеряли, используя методику, заимствованную у арабов.

Для арабов серебряный дирхем определялся 45 взрослыми зернами ячменя.Десять дирхемов сделали Wukryeh из 450 зерен, которые мы называем унцией от латинского «uncia» или «двенадцатая», это название используется генетически для обозначения такого класса веса или объема.

В переводе на английский язык как «унция» король Оффа, живший в конце 8-го века, принял унцию серебра, но затем ему не хватило серебра. Дирхем был уменьшен вдвое до 222 гранов за пенни, двадцать из которых составляли унцию, как и раньше, и двенадцать унций — фунт серебра.

Эта мера дошла до нас как часть Британской имперской системы мер и весов, которая также используется в США.S. Эта система единиц была впервые определена в британском Законе о мерах и весах 1824 г., который позже был уточнен и сокращен. Система вошла в официальное использование по всей Британской империи.

В 1855 году пожар уничтожил здание парламента в Лондоне, где хранились стандарты для этих гирь. В то время было создано бюро стандартов с прототипами имперской системы.

У метрических гирь совсем другая история. Метрические веса, грамм и килограмм, были разработаны учеными во Франции 18 века.В 1791 году французский парламент ввел в стране использование метрической системы, и теперь она используется в континентальной Европе и многих других частях света.

Метрическая система не была особенно популярна в революционной Франции, и император Наполеон, пришедший сразу после революции, отменил ее. Но когда Наполеон потерял власть, система была восстановлена.

Килограмм — это вес одного литра воды. Одна тысячная килограмма — это грамм. Все кратные и кратные основных единиц указаны в степени десяти.Дробные единицы — это не половины, а десятые доли, в отличие от обычной практики для долей дюймов, а производные единицы связаны с базовыми единицами кратными степеням десяти, в отличие от двенадцати дюймов, составляющих фут. Основание всех единиц на количестве, кратном десяти, делает преобразование одной единицы в другую особенно простым.

Вот некоторые типичные метрические преобразования:

• 1 миллилитр равен 1 кубическому сантиметру.
• Масса 1 миллилитра воды составляет примерно 1 грамм.
• Таким образом, масса 1 литра воды составляет приблизительно 1 килограмм.
• В кубическом метре 1000 литров, поэтому масса 1 кубического метра воды составляет приблизительно 1000 килограммов или 1 метрическую тонну.
• Американский никель весит 5 граммов, а пенни — 2,5 грамма.
• Хотя точных стандартов высоты дверных ручек не существует, они часто находятся на высоте около 1 метра от пола.
• Компакт-диск или DVD имеет диаметр 12 сантиметров (120 миллиметров).Диаметр центрального отверстия 15 миллиметров.
• 1 га — это 10 000 квадратных метров, что эквивалентно площади 100 метров квадрата со стороны. Футбольное поле имеет длину около 100 метров, поэтому представьте себе квадрат длиной с футбольное поле с каждой стороны, а это 1 гектар.

Вес и меры в США

Здесь представлена ​​информация об единицах измерения, используемых в США. Эта страница включает в себя линейные измерения, площадь нахождения, кубическую, жидкую, аптечную жидкость и вес, вес Avoirdupois, сухую меру, тройной вес, а также цепь Гюнтера или геодезиста.Подробнее: см. в калькуляторе преобразования Infoplease.com

Линейная мера

12 дюймов (дюймов) =	1 фут (фут)
3 фута =	1 ярд (ярд)
5 1 /2 ярда =	1 удочка (rd), шест или окунь (16 1 /2 фута)
40 стержней =	1 фарлонг (мех) = 220 ярдов = 660 футов
8 стадий =	1 статутная миля (mi.) = 1760 ярдов = 5280 футов
3 сухопутных мили =	1 лига
5280 футов =	1 статутная или сухопутная миля
6 076,11549 футов =	1 международная морская миля

Размер площади

144 квадратных дюйма =	1 квадратный фут
9 квадратных футов =	1 квадратный ярд = 1296 квадратных дюймов
30 1 /4 квадратных ярда =	1 кв. = 272 1 /4 кв. Фута.
160 квадратных стержней =	1 акр = 4840 кв. Ярдов = 43 560 кв. Футов
640 акров =	1 кв.
1 квадратная миля =	1 участок (земли)
6 квадратных миль =	1 поселок = 36 участков = 36 кв. Миль.

Кубическая мера

1728 кубических дюймов =	1 куб. Фут
27 куб. Футов =	1 куб. Ярдов

Мера жидкости

Когда необходимо различить пинту или кварту жидкости из сухой пинты или кварты, слово «жидкость» или сокращение? liq? следует использовать в сочетании с названием или сокращением единицы жидкости.

4 жабры (gi) =	1 пинта (pt) (= 28,875 куб. Дюймов)
2 пинты =	1 кварта (qt) (= 57,75 куб. Дюймов)
4 кварты =	1 галлон (галлон) (= 231 куб. дюйм) = 8 баллов = 32 жабры

Аптекарский измеритель жидкости

60 минимумов (мин.) =	1 жидкий драм (жидкий драм) ) (= 0,2256 куб. Дюймов)
8 жидких драмов =	1 жидкая унция (жидкая унция) (= 1.8047 куб. Дюймов)
16 жидких унций =	1 пинта (= 28,875 куб. Дюймов) = 128 бутылок
2 пинты =	1 кварта (= 57,75 куб. Дюймов) = 32 жидких унций = 256 бутылок
4 кварты =	1 галлон (= 231 куб. Дюйм) = 128 жидких унций = 1024 бутылок

Avoirdupois Weight

При необходимости отличить эурдупуа драма от аптекаря «драм», или чтобы отличить аверирдупуа драм или унцию от жидкого драма или унции, или чтобы отличить аверирдупуа унцию или фунт от тройской или аптекарской унции или фунта, слово «аверирдупуа»? или сокращение? avdp? следует использовать в сочетании с названием или сокращением единицы эвердупуа.(«Зерно» одинаково для веса эвердупуа, троя и аптекаря.)

27 11 /32 зерна =	1 драм (др)
16 драм =	1 унция = 437 1 /2 зерна
16 унций =	1 фунт = 256 драм = 7000 гран
100 фунтов =	1 центнер (центнер) 1
20 центнеров =
20 центнеров = 1 тонна (тн) = 2000 фунтов 1
В? Брутто? или? долго? При измерении признаются следующие значения:
112 фунтов =	1 брутто или длинный цвт 1
20 брутто или длинных центнеров = 1 брутто или длинная тонна
	= 2,240 фунтов 1

1.Когда сроки? Центнер? и? тон? используются без изменений, под ними обычно понимают 100-фунтовый центнер и 2000-фунтовый центнер соответственно; эти единицы могут быть обозначены как «нетто»? или? короткие? при необходимости отличить их от соответствующих единиц в валовом или долгосрочном измерении.

Dry Measure

Когда необходимо отличить сухую пинту или кварту от жидкой пинты или кварты, используйте слово «сухой». следует использовать в сочетании с названием или аббревиатурой сушильного агрегата.

2 пинты =	1 кварта (= 67.2006 куб. Дюймов)
8 кварт =	1 пинт (уп) (= 537,605 куб. Дюймов) = 16 точек
4 пика =	1 бушель (бушель) (= 2150,42 куб. Дюймов) = 32 кварты

Вес аптекарей

20 зерен =	1 скрупл (s ap)
3 скрупла =	1 драм аптекарей ‘(dr ap) = 60 гран
8 драм аптекарей’ =	1 унция аптекаря ‘(oz ap) = 24 scruples = 480 гран
12 унций аптекаря’ =	1 фунт аптекаря ‘ (фунт ап.) = 96 драмов аптекарей = 288 сомнений = 5760 гран

Единицы круговой меры

Секунда (») =	?
Минута (‘) =	60 секунд
Градус () =	60 минут
Прямой угол =	90 градусов
Прямой угол	180	Круг =	360 градусов

Вес троя

гран 12 тройских унций =

24 зерна =	1 пеннивейт (дедвейт)
20 пеннивейтов =	1 тройская унция (унция t) = 480000
1 тройской фунт (фунт-т) = 240 пеннивейтов = 5760 гран

Измерение цепи Гюнтера или инспектора

7.92 дюйма =	1 звено (li)
100 звеньев =	1 цепь (ch) = 4 стержня = 66 футов
80 цепей =	1 статутная миля = 320 стержней = 5280 футов.

Стандартная масса (вес) США

Масса: сколько вещества находится в объекте.

Измеряем массы на при массе .

(См. Раздел «Вес и масса», чтобы узнать, почему вес и масса различаются.)

Это наиболее распространенные измерения массы:

Унция

Наименьшая единица массы — унции (унция).

Одна унция весит примерно столько же, сколько кусок хлеба. Он очень легкий.

Сокращение для унции — «oz», от итальянского слова «onza» 15 века.

Но будьте осторожны: «Унция» и «Жидкая унция» — разные вещи!

• Унция масса
• Унция жидкости — объем

Здесь мы говорим об унции как об массе .

Когда мы получаем много унций, мы получаем новую этикетку:

Фунт

Когда у нас есть 16 унций, его также можно назвать фунтом (фунт).

1 фунт = 16 унций

Аббревиатура «фунт» происходит от латинского слова «весы».

Футбольный мяч весит около 1 фунта

Обычно мы измеряем собственный вес фунтами.

Средний взрослый мужчина весит 180 фунтов.

фунтов используются для измерения множества вещей, от людей до еды и животных.

Но если что-то очень тяжелое, мы используем еще один ярлык:

Тонна

2000 фунтов — это тоже одна тонна .

1 тонна = 2000 фунтов

Это действительно тяжело! Грузовики, корабли и тяжелое оборудование измеряются в тоннах, а не в фунтах.

Слон имеет массу около 7 тонн .

А эта машина примерно 2 тонны .

Но в некоторых странах «тонна» может означать 2240 фунтов, поэтому для большей ясности используйте «короткий» и «длинный» перед «тонной», например: Короткая тонна — 2000 фунтов Длинная тонна — 2240 фунтов

Заключительные мысли об измерении массы:

1 фунт = 16 унций

1 тонна (также называемая «короткой тонной») = 2 000 фунтов = 32 000 унций

1 длинная тонна = 2240 фунтов

Вес или масса?

Мы использовали слово «вес» только потому, что это то, что люди обычно говорят .

Но мы действительно должны сказать «Масса» . См. Вес или Масса, чтобы узнать больше.

Подробнее о унциях

«Унция» обычно означает «Авуардупуа унция».

Международная унция энирдупуа — 28,349523125 граммов (обычное значение слова «унция»)

Но драгоценные металлы и драгоценные камни часто измеряются с помощью «тройской унции»

.

Международная тройская унция — 31,1034768 граммов.

Интересный факт: поскольку золото измеряется в тройских тройках, унция золота на самом деле весит на больше, чем на унций перьев!

Еще один забавный факт: но в тройском фунте всего 12 тройских унций (а не 16, как обычно), так что в целом фунт золота весит на меньше , чем фунт перьев.Иди разберись.

Примеры

Унция массы равна:

• около 30 грамм
• ровно 28,349523125 граммов
• про кусок хлеба
• о массе жидкой унции воды (хотя это не одно и то же!)

Фунт это:

• чуть меньше полкилограмма
• ровно 453,59237 граммов (на самом деле фунт имеет метрическое определение)

Короткая тонна:

• о весе малолитражки
• ровно 907.18474 килограмм

Длинная тонна составляет:

• очень близко к 1 тонне (1000 кг)
• ровно 1016.0469088 килограмм

Что измеряется и о чем следует сообщать?

Много лет назад орнитологи взвешивали птицу, помещая ее на весы и считывая вес птицы на весах в граммах. Шардин (1986: 832), однако, предложил, чтобы «термин масса использовался вместо веса», потому что «хотя весы измеряют вес, они обычно масштабируются таким образом, чтобы можно было напрямую читать массу в граммах, а не силу в Ньютонах.С тех пор орнитологи называют вес птицы ее «массой». Есть основания полагать, что этот аргумент неверен.

Масса — внутреннее свойство материи и измеряется в килограммах. Масса птицы постоянна. 15-граммовая птица — это 15 грамм, независимо от того, измерена ли она на Земле, Луне или Марсе. Вес — это мера силы тяжести на физическом объекте, измеряемая в ньютонах. Вес птицы массой 15 г зависит от величины действующей на нее гравитационной силы и будет значительно отличаться, если измерять, например, на Луне, а не на Земле.Точно так же международный прототип килограмма, хранящийся в Париже, весил бы иначе (в килограммах, как указано на шкале весов), если бы его измеряли на Луне.

Разница между весом и массой кажется очевидной. Почему должна быть путаница? Проблема в том, что слова «вес» и «масса» очень старые, каждое из них имеет несколько значений. Одно из значений слова «масса» — это «количество вещества», и количество вещества, которое у человека было в 1700-х годах, в основном для торговли на рынке, измерялось по весу с помощью весов или весов (в зернах, каратах, унциях экирдупуа). , тройские унции, фунты, камни, шекели и т. д.).В конце 1700-х годов король Людовик XVI и Национальное собрание Франции учредили комитет ученых для определения стандартов мер и весов. В конце концов комитет предложил, чтобы килограмм был весом одного кубического дециметра воды при 4 ° C (Klein 1974). Впоследствии были построены весы для измерения количества вещества (т. Е. Веса) в килограммах. Различие между массой и весом, которое мы сейчас проводим, не имело практического значения до конца 1800-х годов, и то только для физиков.Ньютон, как мера силы тяжести на определенное количество материи, даже не был предложен до 1904 года (Burchfield 1976) и не был принят физиками до гораздо позже (например, 12-е издание Справочника по химии и физике [ Hodgman and Lange 1927] определили «единицу веса» как «дин»). Ясно, что весы никогда не предназначались для измерения веса в ньютонах или динах. Шардин (1986), однако, заявил, что весы были масштабированы таким образом, чтобы можно было непосредственно считывать массу в граммах, а не силу в ньютонах, но это не так.Производители весов не масштабировали весы так, чтобы считывать массу вместо ньютонов. После того, как в середине 20 века были четко различены килограммы массы и ньютоны силы, физики продолжили измерять вес физических тел в так называемых «плохих» единицах, килограммах-весе (кг-вес), которые были сокращены до «Килограммы» (кг). Например, согласно Роджерсу (1960: 124–125; курсив в оригинале),

Весы в первую очередь являются измерителями силы, но имеют градуировку в килограммах или фунтах.Пока мы имеем дело с силами в равновесии (например, в задачах с рычагами, кранами, шкивами и т. Д.), Мы можем держать их в «плохих» единицах, поскольку нас интересуют только отношения. Тем не менее, как напоминание о том, что они являются силовыми единицами, мы должны записывать их как кг-вес (= килограммы-вес), чтобы отличать их от простых килограммов, правильно используемых для обозначения массы.

Мы знаем, что наши весы измеряют килограммы веса, а не килограммы массы, потому что масса в один килограмм возвращает показания разного веса в разных местах.Кроме того, по данным Национальной физической лаборатории Великобритании, «самый простой метод взвешивания — просто поместить образец для испытаний на весы и принять отображаемое значение за его вес» (Davidson et al. 2004: 4). Хотя массу птицы можно измерить, если нужно знать ее, этот метод «утомителен [и] сложен» (Rogers 1960). Таким образом, когда мы ставим птицу на весы, мы измеряем ее физический вес (в килограммах), а не ее ньютоновскую массу. Я рекомендую использовать правильный термин «вес» вместо «масса», даже если мы продолжаем (как и все остальные) использовать неправильный (т.е.е., «плохие») единицы, килограммы (или килограммы веса) вместо ньютонов. Однако орнитологи, использующие плохие единицы измерения для обозначения размера птицы, не оправдывают их использование плохих единиц в своей работе, когда требуются единицы силы (ньютоны). Например, Pennycuick (1987) в своих исследованиях передвижения животных делал упор на преобразовании веса животных (в граммах) в единицы силы (ньютоны).

При выборе между «массой» или «весом» для описания размера птиц орнитологи, похоже, имеют выбор между советом физиков (цитируется выше) или необоснованным мнением Шардена (1986).

Знакомство с измерением веса | Помощь с математикой

Весы для весов

Взвешивание предметов с помощью весов — отличное введение в измерение веса различных предметов. Если вы установили эти весы дома, предложите своим детям использовать их для измерения и сравнения веса.

Взвесьте предметы домашнего обихода. Начните с более легких предметов, которые лучше всего измерять в граммах. Посетите этот сайт, чтобы получить идеи и рекомендации по весу различных предметов.С большой практикой ваши дети должны уметь делать разумные оценки веса предметов. Попросите детей попробовать приведенную ниже таблицу, чтобы показать, как они понимают « самый тяжелый » и « самый легкий ».

• Какой самый тяжелый? Какой самый легкий?

граммы и килограммы

Дети обычно начинают измерять вес с граммов, прежде чем переходят к использованию килограммов. В более поздних классах они будут преобразовывать веса в другие единицы, и тогда им потребуется твердое понимание взаимосвязи между граммами и килограммами — килограмм равен 1000 граммов.Однако на данном этапе более важно, чтобы они могли идентифицировать типы объектов, которые можно было бы измерить более подходящим образом с использованием каждой из этих единиц.

Попросите детей попробовать следующий лист:

• Измерьте в граммах или килограммах?

Сравнить веса

Покажите своим детям, как сравнивать веса, держа их в каждой руке по разным предметам. Попросите их позволить более тяжелому предмету толкнуть одну руку вниз и использовать такие выражения, как «этот тяжелее», «этот намного легче», «эти два примерно одинаковы».«

Ваши дети лучше всего разовьют свою способность рассуждать с помощью весов и их измерения посредством практических занятий с использованием весов и других весов для измерения и сравнения весов. Следующие ниже рабочие листы содержат вопросы к упражнениям, которые можно использовать в качестве продолжения таких действий.

• Какой вес вы ожидаете?
• Какой вес наиболее вероятен? # 1
• Какой вес наиболее вероятен? # 2

Повышение эффективности

Проверьте, практиковались ли ваши дети в измерении веса с помощью весов с весами, отличными от 1 г. e.грамм. используя кусочки 2г, 5г, 10г.

Для проведения измерений очень часто требуется, чтобы значения на шкале были выведены, поскольку отметки градуировки не всегда сопровождаются соответствующими значениями. Попросите детей попробовать два приведенных ниже листа, чтобы попрактиковаться в измерении веса.

• Считывание весов
• Весовые задачи со словами

На что следует обратить внимание при

1. Некоторые дети могут ошибочно сделать вывод, что более крупные предметы всегда тяжелее более мелких.Практический опыт и практика сравнения весов, как всегда, являются хорошим средством от таких заблуждений.
2. Дети, чье чувство числа все еще развивается, могут испытывать трудности с оценкой веса.

Измерение веса

Измерение веса

Вес объекта — это мера, используемая для определения веса объекта. Например, яблоко может весить несколько унций, а тяжелый учебник — несколько фунтов.

Измерительные инструменты для измерения веса

Вес твердых предметов можно измерять с помощью весов, весов и весов.

Единицы измерения веса в общепринятой системе

Наиболее распространенными единицами измерения веса в обычной системе являются унции, фунты и тонны. В таблице ниже показаны коэффициенты конвертации из одной единицы в другую.

Наименьшая единица измерения веса в обычной системе — унция.

Вещи вокруг нас, которые обычно измеряются в унциях.

Следующая по величине единица измерения веса — фунт.

1 фунт = 16 унций

Вещи вокруг нас, которые обычно взвешиваются в фунтах.

Следующая по величине единица измерения веса — тонна.

1 тонна = 2000 фунтов

Вещи вокруг нас, которые обычно взвешиваются в тоннах.

Единицы измерения веса в метрической системе

Самыми распространенными единицами измерения веса в метрической системе являются миллиграммы, граммы и килограммы.В таблице ниже показаны коэффициенты конвертации из одной единицы в другую.

Вещи вокруг нас, которые обычно взвешиваются в граммах:

Вещи вокруг нас, которые обычно весят в килограммах:

Пример 1: Вы купили 250 граммов черного перца и 400 граммов соли.Сравните количество купленного вами черного перца и соли и найдите, насколько больше соли вы купили, чем черного перца, которое вы купили.

Пояснение: Количество купленного вами черного перца = 250 граммов

Количество купленной вами соли = 400 граммов

Разница между количеством купленного вами черного перца и соли = 400 граммов — 250 граммов = 150 граммов

Итак, вы купили на 150 грамм больше соли, чем черного перца.

Пример 2 — Mrs.Бейкер испекла шоколадный торт и ананасовый торт в день рождения сына. Шоколадный торт весит 1 кг, а ананасовый торт весит 500 граммов. Сравните вес шоколадного торта и ананасового торта и найдите, какой торт весит больше и на сколько.

Пояснение: Вес шоколадного торта Mrs. Baker baked = 1 кг

Масса ананасового торта миссис Бейкер запеченная = 500 грамм

Чтобы сравнить вес двух кексов, нам сначала нужно перевести их количество в одну и ту же единицу измерения.

Итак, давайте переведем вес шоколадного торта в граммы и затем сравним.

Вес шоколадного торта = 1 кг

Так как 1 кг = 1000 грамм, вес шоколадного торта = 1 кг = 1000 грамм

Разница в весе шоколадного торта и ананасового торта = 1000 грамм — 500 грамм = 500 грамм

Итак, шоколадный торт весит на 500 граммов больше ананасового.

Веса и весы | Как работают весы

Весы и весы | Как работают весы — объясните это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 23 декабря 2020 г.

Сколько раз вы взвешиваете что-либо в течение дня? Если вы на диете, шансы Вы каждое утро встаете на весы, чтобы проверить свой прогресс. Если вы завтракаете, вы можете взвесить, что есть, заполнив миска с хлопьями.Если вы отправляете письмо или посылку, вы вероятно, отнесите его в почтовое отделение, чтобы взвесить. Когда вы покупаете вещи из продуктового магазина, цена, которую вы платите за большинство товаров, будет исходя из их веса. В некоторых странах даже деньги в вашем карман основан на системе веса. (Британские и ирландские фунты, за Например, изначально весила ровно один фунт). мир движется по весу, точные пути из при весе очень важны. Но что такое вес и как его измерить на практике? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Самый простой способ взвешивания: старинный набор латунных гирь и весы для измерения букв перед их отправкой.Весы работают как качели, раскачиваясь из стороны в сторону, пока вес на левой чаше не сравняется с весом правой чаши. Вы кладете письмо на одну сковороду и кладете гири на другую до тех пор, пока игла в середине точно не уравновесится (указывает прямо вниз). Эти весы выставлены в историческом здании Saltram House Национального фонда в Девоне, Англия.

Масса и масса

Прежде чем мы продолжим, давайте проясним разницу между весом и массой. В большинстве случаев, когда мы говорим о весе, мы на самом деле имеем в виду масса.Килограммы, фунты, камни, унции и граммы — все единицы измерения масса, а не вес. Так в чем разница?

Artwork: Масса (синяя) — это то, из какого количества «материала» вы сделаны. Вес (красный) — это сила, действующая на вашу массу.

• Масса — это количество вещества, из которого что-то сделано. Большие вещи вообще более массивные, чем маленькие. Если у вас есть кусок железа или медь и отнесите ее в разные места на Земле (или даже в Moon), чтобы измерить его массу, вы всегда получите один и тот же результат.
• Вес — это показатель того, насколько сила тяжести действует на заданное количество массы. Сила тяжести немного варьируется по всей Земле. Итак, в то время как ваш кусок железа имеет одинаковую массу, его вес варьируется: он в Бангладеш может весить немного больше, чем в Тибете. А что на Луне? Гравитация примерно в шесть раз меньше силы на Луна, как она есть на Земле. Так что вещи весят только одну шестую от на Луне, как и на Земле, хотя их масса в точности равна то же самое в обоих местах.Почему на Земле все тяжелее? По сути, потому что Земля намного массивнее Луны. Он притягивает предметы с большей силой — и это придает им больший вес.

Если вы используете метрические единицы (и единицы СИ), вы измеряете массу в килограммах (кг), а вес — в ньютонов (Н) и преобразуйте массу в вес, умножив на примерно 10 (потому что сила гравитации на Земле примерно 10 ньютонов / кг). В большинстве случаев можно ссылаться на вес. в единицах массы (например, килограммах или фунтах), потому что любая масса на Земле преобразуется в вес почти таким же образом.Ты никогда не слышишь люди говорят что-то вроде «Я вешу 700 ньютонов» даже хотя — с научной точки зрения — им действительно следует!

Сколько бы вы весили на Марсе?

Фото: Ваш вес зависит от того, где вы находитесь, как выясняют эти космонавты в тренировочном самолете. Он имитирует невесомость, глубоко ныряя к Земле. Фото любезно предоставлено НАСА на Commons.

На веб-сайте Exploratorium есть небольшая изящная страница, на которой вы можете рассчитать ваш вес на других мирах.Это работает, принимая ваш вес на Земле и регулируя его в соответствии с силой тяжести на каждой планете (или звезде), которую мы можем вычислить, исходя из массы планеты и ее размера (ее радиуса). Как и следовало ожидать, более массивная планета, такая как Юпитер, привлечет вас гораздо сильнее, чем Земля, просто потому, что на ваше тело есть больше «вещей». Но не все так просто, потому что вы должны помнить, что Юпитер также является более крупной планетой, чем Земля (у нее больший радиус).Это приведет к тому, что он будет меньше привлекать вас, потому что, если вы стоите на поверхности Юпитера, между вашим телом и центром планеты будет большее расстояние: вы дальше, поэтому гравитация Юпитера меньше вас притягивает. Принимая во внимание эти два противоположных фактора, мы получаем силу гравитации на поверхности. каждой планеты (или звезды). Вот несколько, с которых можно начать!

Планета	Вес	Масса (относительно Земли)
Земля	70 кг	1
Луна	11.6 кг	~ 1/6
Марс	26,3 кг	~ 1/4
Юпитер	165 кг	~ 2,4
Вс	~ 2 тонны	~ 27

Как можно измерить вес?

Вы можете определить вес чего-либо с помощью весов.

Старомодные чашечные весы (иногда называемые весами ) буквально включают в себя балансировку двух весов с известными весами на одной чаше и предмета, который вы хотите взвесить, в другой. В немного другом виде весов, называемых безменом , вы подвешиваете кастрюлю к одному концу металлической руки и перемещаете груз вдоль другого конца, подобно качелям, пока не найдете точка баланса. Steelyards были изобретены во времена Римской империи, но используются до сих пор.Врачи и медсестры до сих пор используют их для небольшого веса. младенцы.

Фото: Способы взвешивания: измерение веса букв с помощью безмены. Вы кладете буквы на чашу, перемещаете скользящую гирю до горизонтального положения руки, а затем считываете вес со шкалы. Фото Тиффини М. Джонс любезно предоставлено ВМС США.

Многие повара используют пружинные весы вместо весов и противовесов. Вы кладете взвешиваемый предмет на верхнюю часть движущейся платформы, и он толкает вниз, растягивая или сжимая пружину внутри и поворачивая указатель вокруг платформы. циферблат (вы можете увидеть, как именно он работает, в поле внизу).

Еще удобнее, чем пружинные весы электронные весы , которые мгновенно считывать вес в цифровом формате. Весы, которые люди используют для взвешивать себя часто так работают. Вы стоите на платформе и ваш вес, давя вниз, сжимает датчик давления, называемый пьезоэлектрический преобразователь. Это своего рода кристалл, который делает электрический ток, когда вы его сжимаете: чем сильнее вы нажимаете, тем больше ток он делает. Значит, чем ты тяжелее, тем больше тока течет в преобразователь.Электронная схема, подключенная к преобразователю измеряет ток и преобразует его в измерение «веса» (фактически, измерение массы) в килограммы, фунты, камень или любые другие единицы по вашему выбору.

Фото: Другие способы взвешивания: электронные весы, подобные этим, точно измеряют с помощью пьезоэлектрического датчика и отображают результат на цифровом дисплее. Как видите, это яблоко весит 73,5 грамма. Нажатие одной из кнопок мгновенно преобразует это измерение в унции.

Крупные вещи (например, грузовики), очевидно, слишком велики, чтобы их можно было взвесить на обычных весах. или весы, но все же важно их взвесить, чтобы проверить, например, что они не слишком тяжелые, чтобы их можно было брать с собой в самолетах или корабли. Грузовики взвешиваются, проезжая их по железным дорогам, называемым мостовые весы , которые поддерживаются гидроцилиндрами. В чем тяжелее грузовик, тем больше усилие на гидроцилиндры и тем жестче они должны подталкиваться вверх, чтобы точно сбалансировать вес грузовика.Ты может рассчитать вес грузовика по гидравлическому давлению тараны. Если вам известна снаряженная масса грузовика (снаряженная масса или собственная масса), которая часто рисуют сбоку автомобиля, можно легко вычислить вес его груза вычитанием.

Как работают весы

Весы измеряют, сколько что-то весит — и они делают это, измеряя, сколько силы существует между объект, который вы взвешиваете, и планету Земля. Хотя весы измеряют силу, они дают вам измерения с массой в килограммах, граммах, фунтах и ​​т. д.Это может немного сбивать с толку, но это приемлемо. потому что (как объяснено выше) вес и масса связаны простым способом и часто используются как взаимозаменяемые в повседневной жизни.

Предположим, у вас есть такие простые кухонные весы. Если вы навязчиво любопытны (как я) и снимете указатель и циферблат (не разбив их вдребезги и не сломав весы в процессе), вы увидите механизм, скрывающийся внутри. Когда вы загружаете кастрюлю (или нажимаете на нее рукой), скрытая платформа внутри весов скользит вниз, растягивая при этом мощную пружину.Чем тяжелее объект, тем сильнее сила тяжести тянет его вниз и тем сильнее растягивает пружину. Пока все хорошо, но как превратить растяжение пружины в числовое измерение?

Движущаяся платформа спереди на самом деле представляет собой реечную шестерню. Платформа — это стойка, а стрелка шкалы — шестерня. Когда платформа (рейка) движется вниз, шестерня (маленькая шестерня, к которой прикреплен указатель) вращается. Вы можете увидеть это на фото слева внизу.На фото справа внизу, в самом конце весов, вы можете увидеть толстую мощную пружину, которая тянется при спуске платформы. Механизм идеально линейный: если на весы положить вдвое больше веса, пружина растянется вдвое, рейка сдвинется вдвое, а шестерня и стрелка повернутся вокруг циферблата вдвое больше.

Разве фунты не являются мерой силы

, а — массой?

Время от времени я получаю электронные письма от людей (обычно из США), которые читают эту статью. и ворчать, что я определил фунты как меру массы; для них фунты являются мерой силы.Официально это неправильно: ведущие организации, которым поручено вести измерения стандарты определяют фунты как единицы измерения массы: Национальный институт стандартов и технологий США (ранее Национальное бюро стандартов США) определило фунт как меру массы (1 фунт = 0,453 кг) за более чем полвека и его нынешний В Справочнике (44-2013) указаны унции, фунты и камни как единицы измерения масса, как и Национальная физическая лаборатория Великобритании. Все весы, которые я сфотографировал для этой статьи, имеют весы с пометками в килограммах и граммах (с одной стороны) и в камнях, фунтах и ​​унциях (с другой), что показывает эквивалентность между ними: все это единицы массы .

Фото: Эти традиционные весы стоят на железнодорожной станции в Бате, Англия. Они могут весить предметы весом до 192 кг (24 камня) — этого достаточно, чтобы вмещать около двух средних взрослых людей. Как и у большинства весов, у них есть два циферблата, которые могут отображать единицы измерения в метрических единицах (например, килограммах) или имперских единицах (фунты и камни).

Это правда, что в старых имперских измерениях фунт мог использоваться для измерения силы и некоторые люди иногда проводят различие, используя термины «фунт (масса)» (фунт-м / фунт) или «авуардупуа-фунт» и «фунт-сила» (фунт-сила / фунт-сила).В частности, инженеры любят говорить о фунтах как о единицах силы. Однако, если вы ученый, лучше не входить в эту игру; фунт — очень запутанная единица с излишне сбивающий с толку исторический багаж и, как и все имперские единицы, лучше избегать в современная наука. Придерживайтесь метрических единиц СИ (килограммы для массы и Ньютоны для силы), и все будет иметь гораздо больший смысл.

Чтобы узнать больше, я рекомендую вам прочитать статьи Википедии о фунтах (масса) и фунтах (сила).Примечание Как сильно сбивает с толку старомодная система фунта (силы), когда вы начинаете ее использовать.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

На других сайтах

• Масса: полезный информационный бюллетень Национальной физической лаборатории Великобритании. [Архивировано через Wayback Machine]
• Какова история взвешивания ?: Краткий исторический обзор Национального Физического Лаборатория.[Архивировано через Wayback Machine]

Книги

Для младших читателей

• «Можете ли вы почувствовать силу» Ричарда Хаммонда. Дорлинг Киндерсли, 2006/2015. Свежий, болтливый, веселый взгляд на то, как силы движут нашим миром. (Я работал консультантом над этой книгой.) Возраст 9–12 лет.
• «Как мы измеряем: вес» Криса Вудфорда. Гарет Стивенс, 2013 / Blackbirch, 2005. Еще одна моя книга. Это простое введение в измерение веса как пример повседневной математики.Возраст 7–9.
• Сила и движение Питера Лафферти. Дорлинг Киндерсли, 2000. Простое введение в науку о силе. Возраст 9–12 лет.

Для читателей постарше

• Энциклопедия исторической метрологии, весов и мер Яна Гилленбока. Springer, 2018. Подробный трехтомный справочник по истории измерений.
• Мир в равновесии: исторические поиски абсолютной системы измерения Роберт П. Криз. W. W. Norton & Company, 2011.История взвешивания и измерения.
• Словарь весов, мер и единиц Дональд Фенна. Oxford, 2002. Исчерпывающая ссылка от A до Z на историю, определение и использование метрических и британских единиц.

Статьи

Научно-популярное

• Килограмм мертв. Да здравствует килограмм! пользователя XiaoZhi Lim. The New York Times, 6 ноября 2018 г. Ученые заново определяют килограмм, используя постоянную Планка, и отбрасывают куски металла, которые раньше служили стандартными килограммами масс (известные как Килограммы международного прототипа).
• Отсутствующие микрограммы устанавливают стандарт на грани, Сара Лайалл. The New York Times, 12 февраля 2011 г. Что происходит, когда официальный мировой килограмм теряет вес?
• Получение меры килограмма Джонатан Филдес, BBC News, 9 ноября 2007 г. Увлекательная статья о том, как трудно поддерживать мировой стандарт килограмма, кусок по прозвищу «Le Grand K.» Есть ли способы лучше определить килограмм?
• Самая невыносимая тяжесть Габриэль Уокер, Science, Vol.304, № 5672 (7 мая 2004 г.), стр. 812–813. Долгий и сложный квест, чтобы связать килограмм с константой природы.

Академическое и более техническое

• Единица массы в системе СИ Ричарда Дэвиса. Институт физики, метрология, 27 ноября 2003 г., том 40, номер 6. История килограмма и то, как мы определяем его в системе СИ. [Требуется подписка.]
• «Взвешивание килограмма» Пол Дж. Кароль, американский ученый, Vol. 102, No. 6 (ноябрь-декабрь 2014 г.), с.426–429.

Деятельность

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2009, 2019. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2009/2018) Веса и весы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/weights_and_balances.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

.