静水圧バランスとは？

アルキメデスが有名にしたように、人が王冠にどれだけの金やその他の価値の低い金属があるかを知りたければ、静水圧平衡または静水圧平衡の原理を理解する必要があります。 これは、名前を共有する実験装置の助けを借りて達成できます。 基本的に、このデバイスは、宝石や液体などの物質または物体の重量測定を行います。 これは、空中に浮かぶ物体と水に浮かぶ物体の重量を比較することで行われます。水泳者が知っているように、物体ははるかに軽いようです。 これは、水が物体にかかる上向きの推力によるもので、容器から水を移動させることもあります。 これらの特性を測定する機器は、問題の物質を保持するための容器が取り付けられた機械式または電子式スケールによく似ています。

静水圧バランスを使用して密度特性を決定するには、まず物質を空気中で計量し、次に同じ物質を水が入った大きな容器に浸します。 これらの2つの測定値は、物質の重力を記述するために比較および定式化されます。 重力測定は、アイテムの密度に関する重要な情報、またはさまざまな圧力下での物質またはオブジェクトの動作を研究者に伝えます。

静水圧平衡とは、多くの場合、重力と物質のガス圧との関係を指します。 物質は異なる深さで異なる量の圧力を経験します。 領域が深いほど、重力から受ける圧力が大きくなります。 基本的に、重力が押し下げられると（相対的な増加）、物質の圧力勾配も増加します。 簡単に言えば、王冠の金を測定するために、物体にかかる水の上向きの力が、押しのけられた流体の重量に等しいことを知ることが役立つ場合があります。

これらの力は、温度や表面積などの他の側面で物質と相互作用し、圧力やエネルギーを生成します。 静水圧バランスは、物質の重力を測定するために、他の混合物や水に元素を懸濁させることができます。 対策は、他の元素と混合される可能性のある物質の純度も検出できます。 たとえば、クラウンに不純物が含まれているか、アルキメデスの場合は、金とは明らかに異なる静水圧平衡を持つ銀が含まれています。 今日、この技術は、宝石学、天体物理学、地質学、大気などの用途で使用されています。 より大きなスケールでは、原理は惑星と星の特性を記述するために使用されます。 これらすべての文脈において、静水圧平衡とは、さまざまな圧力下で物質がどのように挙動またはその形状または組成を保持するかを指します。

従来、静水圧バランス技術は機械装置に依存していました。 この技術は通常、一般的な天秤のように形作られていました。両端に2つの皿を支えるT字型の構造です。 重量の違いにより、ロッカーアームが重い要素に向かって曲がります。

現代の静水圧バランス装置は、厳密な電子センシングに依存しています。 技術は、電子プラットフォームから吊り下げられた単一の容器を備えたスケールに似ている場合があります。 楽器はさまざまなサイズにスケーリングできます。 ベンチトップでの操作用に設計されたものもあれば、大型船を扱うための大型の独立型機器もあります。

最新のデバイスは、デジタル出力と他の多くの高精度測定値を提供します。 コンピューター化されたデジタルセンサーは、要素の特定の静水圧平衡を報告できるだけでなく、追加の計算情報を出力することもできます。 このようなデータには、分析の実行と測定シリーズ間の比較、およびインペリアルシステムまたはメートル法システム間の単位変換が含まれます。 どんな手段でも必要な出力をすぐに出力できます。