용수철 저울
용수철 저울(spring scale) 또는 뉴턴 미터는 일종의 기계적 힘 게이지 또는 계량 저울이다. 한쪽 끝에는 고정된 용수철과 다른 쪽 끝에는 물체를 부착할 수 있는 후크로 구성되어 있다.[1] 이는 용수철을 일정 거리만큼 확장하거나 압축하는 데 필요한 힘이 해당 거리에 대해 선형적으로 비례한다는 훅의 법칙에 따라 작동한다. 따라서 용수철 저울의 눈금 표시는 동일한 간격으로 표시된다.
용수철 저울은 사용되는 위치에서 정확한 질량 측정을 위해 교정될 수 있지만, 많은 용수철 저울은 이론의 대략적인 특성으로 인해 표면에 "거래는 불법"(Not Legal for Trade) 또는 유사한 의미의 단어로 표시되어 있다. 눈금을 표시하는 데 사용된다. 또한 체중계의 용수철은 반복 사용 시 영구적으로 늘어날 수 있다.
용수철 눈금은 용수철 축의 가속도가 일정한 기준 프레임(예: 지구에서 중력으로 인해 가속도가 발생하는 경우)에서만 올바르게 판독된다. 이는 용수철 저울을 엘리베이터에 장착하여 확인할 수 있다. 엘리베이터가 속도를 변경하면서 위아래로 움직일 때 측정된 무게가 변경된다.
두 개 이상의 용수철 저울을 서로 아래에 직렬로 매달면 각 저울은 거의 동일하게 읽혀지며 본체의 전체 무게는 하단 저울에 걸려 있다. 위쪽에 있는 눈금은 아래쪽 눈금 자체의 무게도 지탱하기 때문에 약간 더 무겁게 읽혀진다.
용수철 저울은 다양한 크기로 제공된다. 일반적으로 뉴턴을 측정하는 작은 눈금은 사용된 뉴턴의 눈금에 따라 수십, 수백, 수천 뉴턴 또는 그 이상을 측정하는 큰 눈금보다 덜 견고한 용수철(용수철 상수가 더 작은 눈금)을 갖는다. 가장 큰 용수철 저울의 측정 범위는 5000~8000뉴턴이다.
용수철 저울에는 힘(파운드, 뉴턴)과 질량(파운드, 킬로그램/그램) 단위가 모두 표시되어 있다. 엄밀히 말하면 힘 값만 올바르게 레이블 지정된다. 표시된 질량 값이 정확하다는 것을 추론하려면 물체가 관성 기준계에 있는 용수철 저울에 매달려 있어야 하며 저울 자체 외에는 다른 물체와 상호 작용하지 않아야 한다.
같이 보기
편집각주
편집- ↑ “A brief history of weights and measures” (PDF). California Department of Food and Agriculture Division of Measurement Standards.
