Vad är en hydrostatisk balans?
Om en person ville veta hur mycket guld eller andra mindre värdefulla metaller var i en krona, som Archimedes berömt gjorde, skulle det vara nödvändigt att förstå principen om hydrostatisk jämvikt eller hydrostatisk balans; Detta kan åstadkommas med hjälp av en bit labbutrustning som delar namnet - en hydrostatisk balans. I huvudsak tar den här enheten viktmätningar av ett ämne eller objekt, till exempel en ädelsten eller vätska. Det gör det genom att jämföra vikten på föremålet som är upphängt i luften och igen i vatten, där, som simmare vet, föremål verkar vara mycket lättare; Detta beror på den uppåtgående drivkraften som vatten placerar på ett föremål, som också kan förskjuta vatten från behållaren. Utrustningen som mäter dessa egenskaper liknar ofta en mekanisk eller elektronisk skala med ett kärl som är fäst för att hålla ämnet i fråga.
För att bestämma densitetsegenskaper med en hydrostatisk balans, vägs ett ämne först i luften och sedan samma sakÄmnet doppas i ett större kärl som innehåller vatten. Dessa två mätningar jämförs och formuleras för att beskriva ämnets allvar. Tyngdkraftsmåttet berättar för forskarna viktig information om objektets densitet, eller hur ett ämne eller objekt kommer att bete sig under olika tryck.
hydrostatisk jämvikt hänvisar ofta till förhållandet mellan tyngdkraften och gastrycket på ett ämne. Ämnen upplever olika mängder tryck på olika djup. Ju djupare området, desto mer tryck uthärder det från tyngdkraften. När tyngdkraften pressar ner - en relativ ökning - ökar också ämnets tryckgradient. Enkelt uttryckt, för att mäta guldet i en krona, kan det vara bra att veta att den uppåtgående vattenkraften på ett föremål är lika med vikten av dess fördrivna vätska.
Dessa krafter kan interagera med ett ämne i andra aspekter, till exempel temperaturE och ytarea, generering av tryck eller energi. Den hydrostatiska balansen kan avbryta element i andra blandningar såväl som vatten för att mäta tyngdkraften i ämnen. Åtgärder kan också upptäcka renheten hos ämnen som kan blandas med andra element; Till exempel, huruvida en krona innehåller föroreningar, eller i Archimedes fall, silver, som har en mätbart annorlunda hydrostatisk jämvikt än guld. Idag hittar tekniken användningar i applikationer som gemologi, astrofysik, geologi och atmosfär; På större skalor används principen för att beskriva egenskaper hos planeter och stjärnor. I alla dessa sammanhang hänvisar hydrostatisk jämvikt till hur ett ämne kan bete sig eller behålla sin form eller sammansättning under varierande tryck.
Traditionellt förlitade sig hydrostatisk balansteknologi på mekanisk utrustning. Denna teknik formades vanligtvis som en vanlig balans: en T-formad struktur som stöder två rätter i vardera änden. Skillnader i vikt skulle orsakavipparmen för att böja sig mot det tyngre elementet.
Samtida hydrostatisk balansutrustning förlitar sig på krävande elektronisk avkänning. Teknik kan likna en skala med ett enda fartyg suspenderat från en elektronikplattform. Instrument kan skalas till olika storlekar; Vissa är designade för bänkoperation, medan andra är större, fristående utrustning för att hantera större fartyg.
Moderna enheter erbjuder digitala utgångar och många andra precisionsavläsningar. Datoriserade digitala sensorer kan rapportera inte bara den givna hydrostatiska jämvikten hos ett element, utan kan också mata ut ytterligare beräknad information. Sådana data kan inkludera köranalyser och jämförelser mellan mätserier samt enhetskonverteringar mellan imperialistiska eller metriska system; för klar produktion i alla åtgärder som krävs.