規模和平衡之間有什么區別？

秤和天平可能用于類(lèi)似的事情，但是了解它們產(chǎn)生重量的方式的不同會(huì )告訴您它們的不同用途。許多人使用“比例”和“平衡”一詞來(lái)表示相同或相似的事物。在使用秤和天平的實(shí)驗室技術(shù)確定要精確測量的內容時(shí)，這可能會(huì )造成混淆。

做什么尺度

測量體重時(shí)通常使用磅秤。他們測量作用在質(zhì)量上的力，并使用公式計算地球上物體的重量，以確定其重量。秤的類(lèi)型在其工作方式上可能有所不同�，F代稱(chēng)重秤有時(shí)會(huì )使用排列在一起的彈簧組，以便秤可以測量彈簧壓縮的量來(lái)確定重量。

其他秤使用應變計稱(chēng)重傳感器。這些設備在受力時(shí)會(huì )略微壓縮，從而可以測量應變計中的電阻，即測量通過(guò)稱(chēng)重傳感器的電流的設備。該電路中的電阻與放置在秤上的重量相關(guān)，因此可以測量該電阻的變化并將其轉換為重量。

秤通常用于不需要精確度和天平復雜性的應用中。這意味著(zhù)您在健身房或自己的家中以及在稱(chēng)重食品成分的地方踩秤時(shí)會(huì )看到用處。其他類(lèi)型的磅秤包括機械磅秤，該機械磅秤通過(guò)重量或由于使用了上述應變儀的數字磅秤而直接將針轉動(dòng)多少來(lái)直接測量質(zhì)量。

做什么平衡

另一方面，天平告訴您放置在天平平臺上的任何物體的質(zhì)量。他們根據天平使用的相同原理，根據擺在天平平臺上的重量來(lái)計算該重量。但是，尤其是通常使用一種力恢復機構來(lái)構建天平，該力恢復機構可抵抗物料在天平上的重力。該恢復力是導致物體以零凈力返回平衡的原因。

與秤相比，天平更復雜，通常在實(shí)驗室，大學(xué)研究中心，醫療機構和類(lèi)似的研究環(huán)境中更常見(jiàn)。通常，它們也可以比刻度更精確。

不同類(lèi)型的稱(chēng)重天平可以包括將質(zhì)量樣本稱(chēng)量為克的微量天平，還可以測量重量的微小變化的分析天平和精密天平，其重量范圍比分析天平大，但精度較低。精密天平可以以克為單位測量質(zhì)量，精度zui高可達兩位或三位小數。分析天平可以達到更高的精度，zui多可以保留小數點(diǎn)后四位，微量天平可以以克為單位告訴您質(zhì)量，zui多可以小數點(diǎn)后六位。

盡管秤和天平之間存在這些差異，但即使在科學(xué)家之間，術(shù)語(yǔ)“秤”和“天平”仍可相對互換使用（由術(shù)語(yǔ)“天平”給定），尤其是考慮到天平的使用機制也可以衡量質(zhì)量和天平的使用也可以測量體重。更詳細地了解這些機制可以幫助您在必要時(shí)識別差異。

秤和天平上的重量

人們想到天平或秤時(shí)，通常會(huì )看到兩個(gè)相互連接的質(zhì)量，它們在一個(gè)樞軸上相互稱(chēng)重。確定質(zhì)量或重量的原始形式已經(jīng)存在了數百年，顯示了許多秤和天平分別用于確定重量或質(zhì)量時(shí)使用的重力物理。

秤和天平可以分別測量重量和質(zhì)量，但是它們依賴(lài)于控制物體上重力的相同物理原理。使用牛頓第二定律，可以將物體F的力測量為物體質(zhì)量m乘以其加速度a的乘積，使用F = ma。由于物體重力W向地球的拉力是使用g加速度（重力加速度）的力，因此可以將方程式重寫(xiě)為物體質(zhì)量m的W = mg。

在實(shí)際應用中，應根據使用的位置校準秤和天平，因為重力加速度在地球不同部分的變化可能高達0.5％。校準天平或天平后，對于科學(xué)儀器而言，重量和質(zhì)量之間的轉換非常簡(jiǎn)單。

彈簧秤

秤和天平可以將此力與其他力相加，例如響應放置在樂(lè )器表面上的重量而導致的彈簧長(cháng)度變化。這些彈簧根據胡克定律膨脹和壓縮，該定律告訴您，作用在彈簧上的力（例如物體的重量）與彈簧移動(dòng)的距離直接相關(guān)。

以類(lèi)似于牛頓第二定律的形式，對于外加力F，彈簧剛度k和彈簧移動(dòng)的距離x，該定律為F = kx。

彈簧秤可以靈敏而精確地測量質(zhì)量，以磅為單位。當您踏上浴室磅秤時(shí)，其內部的彈簧會(huì )壓縮，使指針或刻度盤(pán)旋轉直到顯示出您的體重。不幸的是，由于通常長(cháng)時(shí)間使用彈簧，彈簧秤可能會(huì )松弛。這會(huì )導致彈簧失去能力，自然膨脹和收縮。因此，需要對其進(jìn)行適當且不斷地校準，以防止發(fā)生這種情況。

除了胡克定律外，您還可以使用楊氏模量（或彈性模量）來(lái)確定在施加重量時(shí)弦將壓縮多少。定義為應力與應變之比，對于楊氏模量E，應力ϵ（“ε”）和應變σ（“ sigma”），由E = ϵ /σ給出。

對于該方程式，應力以單位面積的力表示，應變是長(cháng)度的變化除以原始長(cháng)度。楊氏模量測量材料變形的阻力，而更多的剛性材料具有更大的楊氏模量。

然后，楊氏模量與壓力一樣具有單位面積的力。您可以使用該值將楊氏模量乘以承受物體重量的彈簧表面積，以獲得施加在彈簧上的力。這與胡克定律中的力F相同。

應變片

稱(chēng)重秤中使用的應變儀在秤上存在重量的情況下測量電阻的變化。應變儀本身是一塊金屬，它圍繞細線(xiàn)或箔以電路的網(wǎng)格狀排列，這樣，當它在一個(gè)方向上受到力時(shí)，其電阻甚至會(huì )精確地變化很小。與重量成比例。

當重物使電線(xiàn)或箔片的部分更緊且受壓時(shí)，電路的電阻增加，并且應變儀相應地變厚和變短。通過(guò)電路發(fā)送電流，電子秤會(huì )計算出該電阻由于重量而如何變化，以確定施加在其上的重量。電阻的變化通常很小，約為0.12Ω，但這使應變計在確定重量時(shí)更加精確。