Basisprincipe van de balans

De balans is een veelgebruikt instrument in het laboratorium. Een balans is een instrument waarmee de massa van een object wordt gemeten. Het werkt volgens het hefboomprincipe. Aan elk uiteinde van de hefboom bevindt zich een klein plaatje. Aan het ene uiteinde wordt een gewicht geplaatst, aan het andere uiteinde het te wegen object. In het midden van de hefboom bevindt zich een wijzer. Wanneer de twee uiteinden in evenwicht zijn, zijn de massa's (gewichten) aan beide uiteinden gelijk. Deze uitleg is alom bekend voor iedereen die natuurkunde heeft gestudeerd. Moderne balansen worden steeds geavanceerder, gevoeliger en diverser. We kennen allemaal gewone balansen, analytische balansen, constante analytische balansen, microanalytische balansen, semi-microanalytische balansen, enzovoort.

Het is belangrijk om te weten dat de weegschaal zich niet heeft ontwikkeld tot wat ze nu is. Ze heeft een hele ontwikkelingsgeschiedenis! De uitvinding van de weegschaal dateert uit een zeer vroege periode. In de Nijldelta in Egypte groeiden veel waterplanten, vergelijkbaar met het riet dat in de waterrijke gebieden van China groeit. De stengels werden laagje voor laagje geschild en in plakjes gesneden. Daarop kon geschreven worden. Dit soort papier heet papyrus. Het papier in de teksten van veel Europese landen is afgeleid van het Latijnse papyrusschrift. Boeken geschreven op papyrus zijn cursief schrift en vormen een belangrijk historisch document van het oude Egypte. De kennis die we nu hebben over de situatie in het oude Egypte, met name de historische ontwikkeling van wetenschap en technologie, is grotendeels gebaseerd op de aantekeningen in dit cursieve schrift. Natuurlijk is de tekst op dit cursieve schrift geen moderne tekst, maar hiërogliefen die door vele experts zijn ontcijferd. Volgens sommige bronnen gebruikten de Egyptenaren al rond 1500 v.Chr. een weegschaal, terwijl anderen beweren dat dit nog eerder was, rond 5000 v.Chr. Hoewel de weegschaal van het oude Egypte erg ruw is, heeft ze wel de contouren van een moderne weegschaal en is ze het prototype van de moderne weegschaal geworden.

Elektronische weegschaal

De weegschaal die de oude Egyptenaren gebruikten, bestond uit een verticale stok met een gat in het midden, waartussen een stok werd gespannen en aan beide uiteinden een gewichtsschijf met een touw werd opgehangen. Dit type weegschaal werd lange tijd gebruikt, tot ongeveer 500 v.Chr. de Romeinse "weegstok" verscheen. Deze weegstok kon worden bewogen om het gewicht van het voorwerp in evenwicht te houden. In feite was het uiteinde van de weegschaal (het uiteinde waaraan de weegschaal werd bevestigd) niet vast, maar beweegbaar. Het voordeel hiervan was dat er slechts een weegschaal nodig was en dat er meerdere kalibratiegewichten gebruikt konden worden. Ook hier werd een stok gebruikt om een ​​gewichtsschijf met een touw aan te hangen, waaraan vervolgens een touw werd bevestigd. De basisvorm was hetzelfde als bij de weegschaal, met als enige verschil dat één uiteinde beweegbaar was.

Bij het gebruik van een balans met een stang ervaren mensen het ophangen van een bord aan een touw als erg lastig en onhandig. Daarom willen sommigen van dit vervelende touw af. Halverwege de 17e eeuw vond de Franse wiskundige Lobel Barr de schommelbalans uit. De uitvinding van de schommelbalans wordt beschouwd als een grote verbetering ten opzichte van de oude hangende balans. Tot op de dag van vandaag wordt de schommelbalans nog steeds veel gebruikt.

Het is belangrijk te benadrukken dat de uitvinding van de palletweegschaal niet betekende dat de hangweegschaal van het toneel verdween. Integendeel, de hangweegschaal bleef niet alleen in gebruik, met name door wetenschappers, maar werd ook voortdurend verbeterd. De precisieweegschaal is tegenwoordig wijdverspreid. De meeste daarvan zijn van het hangtype, terwijl de palletweegschaal vooral in het dagelijks leven en de productie wordt gebruikt. In wetenschappelijke experimenten wordt deze voornamelijk gebruikt voor wegingen waarbij minder nauwkeurige resultaten vereist zijn.