Cos'è un equilibrio idrostatico?
Se una persona volesse sapere quanto oro o altri metalli meno preziosi fossero in una corona, come ha notato Archimede, sarebbe necessario comprendere il principio di equilibrio idrostatico o equilibrio idrostatico; Ciò può essere realizzato con l'aiuto di un pezzo di attrezzatura di laboratorio che condivide il nome: un equilibrio idrostatico. In sostanza, questo dispositivo prende misurazioni di peso di una sostanza o un oggetto, come una pietra preziosa o un fluido. Lo fa confrontando il peso dell'oggetto sospeso nell'aria e di nuovo in acqua, dove, come sanno i nuotatori, gli oggetti sembrano essere molto più leggeri; Ciò è dovuto alla spinta verso l'alto che l'acqua pone su un oggetto, che può anche spostare l'acqua dal suo contenitore. L'attrezzatura che misura queste caratteristiche ricorda spesso una scala meccanica o elettronica con una nave collegata per mantenere la sostanza in questione.
Per determinare le caratteristiche di densità usando un equilibrio idrostatico, una sostanza viene prima pesata nell'ariaLa sostanza viene immersa in una nave più grande contenente acqua. Queste due misurazioni vengono confrontate e formulate per descrivere la gravità della sostanza. La misura della gravità indica ai ricercatori informazioni vitali sulla densità dell'articolo o su come una sostanza o un oggetto si comporterà sotto pressioni variabili.
L'equilibrio idrostatico si riferisce spesso alla relazione tra gravità e pressione del gas su una sostanza. Le sostanze sperimentano diverse quantità di pressione a diverse profondità. Più profonda è l'area, più pressione sopporta dalla gravità. In sostanza, mentre la gravità preme verso il basso - un aumento relativo - aumenta anche il gradiente di pressione della sostanza. In parole povere, per misurare l'oro in una corona, può essere utile sapere che la forza dell'acqua verso l'alto su un oggetto è uguale al peso del suo fluido spostato.
Queste forze possono interagire con una sostanza in altri aspetti, come TemperatureE e superficie, generando pressioni o energia. L'equilibrio idrostatico può sospendere elementi in altre miscele e acqua, al fine di misurare la gravità delle sostanze. Le misure possono anche rilevare la purezza di sostanze che potrebbero essere miscelate con altri elementi; Ad esempio, se una corona contiene impurità o nel caso di Archimedes, argento, che ha un equilibrio idrostatico misurabilmente diverso rispetto all'oro. Oggi la tecnologia trova usi in applicazioni come gemologia, astrofisica, geologia e atmosfera; Su scale più grandi, il principio viene utilizzato per descrivere le caratteristiche dei pianeti e delle stelle. In tutti questi contesti, l'equilibrio idrostatico si riferisce a come una sostanza può comportarsi o trattenere la sua forma o composizione sotto pressioni variabili.
Tradizionalmente, la tecnologia di equilibrio idrostatico si basava su attrezzature meccaniche. Questa tecnologia era in genere modellata come un equilibrio comune: una struttura a forma di T a sostegno di due piatti su entrambe le estremità. Le differenze di peso causerebberoil braccio del bilanciere inchinava verso l'elemento più pesante.
Equipaggiamento di equilibrio idrostatico contemporaneo si basa sull'esatto rilevamento elettronico. La tecnologia può assomigliare a una scala con un'unica nave sospesa da una piattaforma elettronica. Gli strumenti possono essere ridimensionati a varie dimensioni; Alcuni sono progettati per il funzionamento del banco, mentre altri sono apparecchiature più grandi e autonome per gestire le navi più grandi.
I dispositivi moderni offrono risultati digitali e numerose altre letture di precisione. I sensori digitali computerizzati possono segnalare non solo l'equilibrio idrostatico di un elemento, ma può anche produrre ulteriori informazioni calcolate. Tali dati potrebbero includere analisi in esecuzione e confronti tra serie di misurazioni, nonché conversioni unitarie tra sistemi imperiali o metrici; per un output pronto in qualsiasi misure richieste.