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为物理学找到正确的天平

物理学是以物质和能量的性质和性质为中心的科学分支:本质上,研究从亚原子粒子到宇宙本身的物理存在的一切。这些属性之一是质量。在这篇文章中,新濠天地将了解如何在物理实验室和教室中使用天平。

天平是称重物体还是测量质量?

物质最基本的特性之一是质量,它是在实验室中通过分析天平精密天平测量的。但是天平不是测量重量吗?嗯,是的,也不是(或至少,不完全是)。

术语“质量”和“重量”通常可以互换使用,但虽然它们非常相似,但区别在于质量衡量的是物体中的物质数量,与重力无关,而重量衡量的是物体上的重力。

例如,在地球上,一个体重 50kg的人。将有 50 kg的质量。但是在月球上,虽然它们的质量不会改变,但它们的重量只有 8.25kg。因为月球上的重力是地球的六分之一。由于绝大多数物理实验都是在地球上进行的,因此在本博客中这些术语可以互换使用。

物理实验室和教室使用什么类型的天平?

对于许多物理实验,可读性或 1g 或 0.1g 就足够了,使精密天平成为实验室和教室的理想选择。精密天平通常包含简化复杂称重程序(如密度和单位重量测定)的软件。

有些实验可能需要更高或更低的精度(例如,可以在某些天平上以牛顿为单位测量力,因此可以接受较低的精度),因此在选择天平时,了解您的需求很重要(权衡取舍更精细的准确性是更低的容量)以及您将执行什么样的实验。

与许多科学分支一样,质量控制和可追溯性非常重要,因此许多实验室天平符合良好实验室规范 (GLP)指南,并在数据导出中包含时间、日期和天平识别等信息。

实验室天平

可以(并且显然已经)写过有关物理科学家和教授进行的实验类型的书籍,但新濠天地将专注于一个更集中的主题:实验室天平可以在物理实验室中使用的一些方式。

当然,天平在物理学中的主要用途涉及测量质量和重量。这些属性可以看作是一个起点,这会导致其他属性,包括体积和密度。测量力也是实验室天平的常见用途。

使用天平计算体积(通常是物理实验的一部分)很简单,无论被测物质是固体还是液体。

固体在空气中称重,然后悬浮在像水这样的液体中,看看有多少液体被排出:排出的液体量告诉你体积。对于液体,可以将它们倒入量筒中并称重。

计算密度经常出现在物理学中。为什么密度很重要?密度可以告诉您物质的纯度(这对于珠宝商验证贵金属的含量或硬币收藏家试图确定一件物品是否真实有用),或者它可以告诉您物质的特性(包括它的浮力)。

如何用实验室天平测量密度?由于密度定义为每单位体积的质量,因此您首先需要了解物质的体积,如上所述。

一旦您知道物质的体积,您就可以手动确定密度或使用像大盘精密天平这样的天平,它可以使用内置应用程序和可选的密度套件为您计算它。密度套件包括一个温度计、一个用于测量所用液体温度的支架、一个烧杯、一个烧杯支架和一个更换盘组件,用于测量液体和空气中的样品。

通过添加一个下称重挂钩,可以执行低于天平的称量,允许用户称量对于称量室来说太大的样品。


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