Rzetelność wagi – cecha wagi dźwigniowej, szczególnie wagi dwuszalkowej, polegająca na tym, że wynik ważenia nie zależy od tego, na której szalce umieszczono ważone ciało, a na której odważniki. Waga rzetelna zachowuje równowagę po zamianie miejscami ciała i odważników, jeżeli układ był wcześniej zrównoważony. mały|Waga dwuszalkowa z odważnikami Zasada działania Waga dwuszalkowa jest szczególnym przypadkiem dźwigni dwustronnej. W stanie równowagi momenty sił wywieranych przez obciążenia obu szalek względem osi podparcia równoważą się. Dla sił ciężkości obciążeń i oraz ramion i warunek równowagi można zapisać jako: .

Jeżeli obciążenia znajdują się w tym samym polu grawitacyjnym, siły ciężkości można zapisać jako oraz . Wtedy: .

Dla wagi równoramiennej, czyli przy , równanie upraszcza się do zależności: .

Oznacza to, że z równowagi wagi równoramiennej można wnioskować o równości mas ciał umieszczonych na obu szalkach. Warunek ten zakłada, że różnice wartości przyspieszenia ziemskiego w obrębie samej wagi są pomijalne.

Warunki konstrukcyjne Rzetelność wagi wymaga możliwie dokładnej symetrii konstrukcji względem osi podparcia. W wadze laboratoryjnej oba ramiona powinny być jednakowe pod względem długości i ciężaru, szalki powinny mieć taką samą masę, a punkty zawieszenia szalek powinny znajdować się w jednakowej odległości od osi podparcia.

Znaczenie ma również ustawienie osi i krawędzi pryzmatów, na których opiera się belka oraz na których zawieszone są szalki. Osie te powinny być równoległe, ponieważ ich nierównoległość może powodować zależność wyniku ważenia od położenia przedmiotu na szalce. mały|Waga laboratoryjna dwuszalkowa produkcji radzieckiej

Sprawdzanie rzetelności Rzetelność wagi sprawdza się przez zrównoważenie ważonego ciała odważnikami, a następnie zamianę miejscami ciała i odważników. Jeżeli po takiej zamianie waga nadal pozostaje w równowadze, spełnia warunek rzetelności.

Innym sposobem kontroli symetrii jest położenie jednakowych odważników na obu szalkach. Przy prawidłowo wyregulowanej wadze belka powinna zachować położenie równowagi; wychylenie jednej strony wskazuje na konieczność regulacji długości lub ustawienia ramion.

Skutki nierzetelności W wadze nierzetelnej wynik ważenia zależy od tego, na której szalce położono ważone ciało. Jeżeli ramiona wagi mają różne długości, samo uzyskanie równowagi nie oznacza jeszcze, że masa ważonego ciała jest równa masie odważników. Ciało położone na krótszym ramieniu może zostać zrównoważone przez inną masę odważników niż po położeniu go na ramieniu dłuższym.

Nierzetelność wagi nie musi całkowicie uniemożliwiać pomiaru. W przypadku wagi o nierównych ramionach można zastosować metodę podwójnego ważenia albo tarowanie. W metrologii podwójne ważenie na wadze szalkowej, z kładzeniem odważników raz na jednej, raz na drugiej szalce, jest przykładem takiego zaprojektowania pomiaru, w którym błąd systematyczny zostaje skompensowany drugim błędem systematycznym o zbliżonej wartości i przeciwnym znaku.

Podwójne ważenie W rzeczywistej wadze szalkowej ramiona nie są idealnie jednakowej długości, wyznaczenie dokładnej masy ciała jest możliwe przez dwukrotne ważenie ciała; najpierw na jednej szalce, a następnie na drugiej. Waga jest w równowadze gdy momenty sił wywołane ciężarem ważonego ciała i odważników na obu ramionach są równe, co dla obu ważeń wyrażają równania:

Z tego wynika:

Jeżeli różnica między i jest niewielka, to

Wówczas:

.

Gdzie: – odpowiednio, masa rzeczywista, masa wyznaczona na lewej i prawej szalce, – długość lewego i prawego ramienia wagi.

Tarowanie W metodzie tarowania ważone ciało umieszcza się na jednej z szalek i równoważy dowolną tarą, na przykład piaskiem. Następnie ciało zdejmuje się z szalki, a w jego miejsce kładzie się odważniki dobrane tak, aby ponownie zrównoważyły tę samą tarę. Ciężar użytych odważników jest wtedy równy ciężarowi ważonego ciała, a przy jednakowej wartości przyspieszenia ziemskiego odpowiada to równości ich mas.

Użycie historyczne mały|Młoda przekupka ważąca owoce, obraz pędzla George’a Forstera, 1861 W starszym piśmiennictwie metrologicznym określenie „rzetelna” w odniesieniu do miary lub wagi miało także znaczenie prawno-metrologiczne. Miara lub waga była uznawana za rzetelną, jeżeli była równa wzorcowi zatwierdzonemu przez lokalną władzę i przechowywanemu pod jej nadzorem. W tym znaczeniu lokalne różnice jednostek nie były same w sobie wadą; istotna była zgodność z obowiązującym wzorcem.

W M. Arcta Słowniku Staropolskim wyraz „dowaga” objaśniono jako „waga rzetelna”, a przymiotnik „doważny” jako „mający należytą wagę”.

Przypisy

Kategoria:Wagi