Vaga (mjerni instrument)

Vaga (njem. Waage), kantar (rum. cântar) ili terazije (tur. terazi), instrument za mjerenje mase (težine) tela. [1] Kao vaga najčešće služi kruto telo obešeno iznad ili poduprto ispod svog težišta, tako da se može okretati oko vodoravne ose. Polužna vaga ima jednake krakove, dok kantar nema jednake krakove (vaga u kojoj je odnos krakova 1 : 10 naziva se decimalnom vagom, a ako je 1 : 100 centezimalnom vagom).[2] Vage koje se zasnivaju na zakonima poluge mere masu tela, a vage koje se zasnivaju na oprugama mere težinu tela.[3]

Set vaga sa tegovima

Istorijat vage uredi

 
Kuhinjska vaga

U petom milenijumu p. n. e. pronađene su prve vage u praistorijskim grobnicama Egipta i prvi tegovi u Mesopotamiji.[4] Vage se nalaze naslikane na papirusu 2000 godina prije naše ere i to su viseće vage napravljene od užeta. Bronzani fragmenti otkriveni u centralnoj Nemačkoj i Italiji korišćeni su tokom bronzanog doba kao rani oblik novca.[5] U istom vremenskom periodu, trgovci su koristili standardne tegove ekvivalentne vrednosti između 8 i 10,5 grama od Velike Britanije do Mesopotamije.[6]

Primeri, koji datiraju od oko 2400–1800. p. n. e., takođe su pronađeni u dolini reke Ind. Uniformne, uglačane kamene kocke otkrivene u ranim naseljima verovatno su korišćene kao tegovi na balansnim vagama. Iako kocke nemaju oznake, njihove mase su višestruki umnošci od zajedničkog delioca. Kocke su napravljene od mnogo različitih vrsta kamenja različite gustine. Jasno je da je njihova masa, a ne veličina ili druge karakteristike, bila faktor u oblikovanju ovih kocki.[7]

U Kini, najranija vaga iskopana je iz grobnice države Ču iz perioda kineskih zaraćenih država koja datira iz 3. do 4. veka pre nove ere u planini Cuođagong blizu Čangša, Hunan. Vaga je napravljena od drveta i korišćeni su bronzani tegovi.[8][9]

Varijacije na balansnoj vagi, uključujući uređaje poput jeftinog i nepreciznog bismara (vaga sa nejednakim kracima),[10] počele su da zadobijaju širu primenu od oko 400 godina p. n. e. od strane mnogih malih trgovaca i njihovih kupaca. Mnoštvo varijanti vaga koje se mogu pohvaliti prednostima i poboljšanjima jedna u odnosu na drugu pojavljuje se tokom zabeležene istorije, pri čemu su veliki pronalazači kao što je Leonardo da Vinči lično doprineli u njihovom razvoju.[11]

Etrurci ih 500 godina p. n. e. usavršavaju. Kod Rimljana se sreću kantari,[12] a alhemičari u renesansi tačnost i osjetljivost vaga usavršavaju do zavidnih nivoa. Francuz Joakim de Rozental Rome je 1669. godine konstruisao panelvagu kod koje je, za preciznost mjerenja, bilo nebitno mjesto na koje postavljen mjereni predmet. Filip Mateus Han je 1763. sagradio vagu sa ekranom na kome se direktno čitala masa. Decimalne i ostsle skale na vagama nastala su u prvoj polovini 19. veka. Već oko 1850. godine pokušano je da se izmjerene vrijednosti automatski i štampaju. 1895 u Sjedinjenim Američkim Državama se već automatski prikazivale i štampale masa i cijena mjerenog.

Dva osnovna principa rada vaga uredi

  • Vage na oprugu neposredno mjere težinu tijela upoređujući dužine istegnuća opruge o koju je mjereno tijelo zakačeno
  • Vage na krak upoređuju masu nekog tijela sa masom utega kao jedinicom, koristeći polugu i zakon momenta sile, koji kaže da proizvodi kraka sile i sile sa obe strane oslonca poluge moraju biti jednaki da bi se postigla ravnoteža.[12] Mogu biti:
    • Ravnokrake. Ove vage imaju oslonac poluge na sredini. Kod njih se prema uglu skretanja ili uravnoteženosti dviju masa, upoređuje tražena masa tijela sa poznatom težinom tega. Za naučne svrhe služe uglavnom različiti tipovi ravnokrakih vaga sa velikom osjetljivošću. (vage za fizička mjerenja, analitičke vage itd.) Stona (kuhinjska ) vaga je obično ravnokraka pluga.
    • Raznokrake. Ove vage služe za svakodnevnu upotrebu kod koje nije potrebna velika tačnost mjerenja. Jedna od ovih vaga je kantar (rimska vaga). To je dvokraka raznokraka poluga s teretom na kraćem kraku i pokretnim tegom na dužem; decimalna vaga služi za mjerenje većih teret; nagibna vaga ili vaga s kazaljkom – kod nje se duži krak ugaone poluge kreće duž kružne skale s podeocima kada teret dejstvuje na kraćem kraku.[13][14]

Vrste vaga uredi

  • Mehaničke vage sa mehaničkim delovima i sklopovima
  • Elektro-mehaničke vage koje pored mehaničkih sadrže i električne djelove
  • Elektronske vage imaju elektronske djelove za mjerenje i pokazivanje rezultata
  • Digitalne vage imaju pokazivanje u vidu brojeva (digit)

Vrste vaga prema nameni uredi

  • vage za kupatila ili kućne vage za mjerenje telesne težine
  • poštanske vage za mjerenje težine poštanskih pošiljki
  • kran vaga sa kranom kako bi se mogla izmjeriti veća ili manja težina od tega
  • brze industrijske vage za mjerenja tokom procesa proizvodnje u serijskoj proizvodnji
  • torzione vage sa oprugom
  • kuhinjske vage za mjerenje sastojaka pri pripremanju jela i peciva
  • vage za bebe sa dodatkom u obliku ležaja za mjerenje beba
  • apotekarske vage, precizne vage za mjerenje apotekarskih sastojaka za spravljanje lekova i preparata
  • decimalne vage precizne vage za mjerenje relativno manje težine
  • vage za velike terete, vage na koje se mogu "naterati" vozila ili prikolice pre i posle utovara-istovara[13]

Polužna vaga uredi

Polužna vaga, obična vaga ili vaga jednakih krakova u stvari je poluga jednakih krakova.[15] Na krajevima krakova nalaze se posude za teret i uteg. Prema tome, za polužnu vagu vredi isti uslov ravnoteže kao i za običnu polugu. Uslov za ravnotežu na poluzi je da algebarski zbir momenata sile bude jednak nuli. Taj uslov ravnoteže vredi bez obzira da li na polugu deluju dve sile ili više njih"

 

Ako na takvo kruto telo na udaljenostima D1 i D2 (krakovi vage) deluju težine F1 i F2, ono će biti u ravnoteži kada je F1D1 = F2D2 (ono će biti u ravnoteži kada je F = mg, gde je m masa, a g ubrzanje (akceleracija) sile teže, sledi:

 

te se tako vaganjem, to jest poređem s normiranim utezima, može odrediti masa predmeta koji se važe.

Svaka vaga mora biti precizno izrađena, stabilna i osetljiva. Vaga je precizno izrađena ako su joj oba kraka jednako duga i teška, a posude jednako teške (s vrlo malim odstupanjima). Vaga je stabilna ako se poluga čim se pomakne iz vodoravnog položaja vraća natrag u prvobitni položaj nakon izvesnog njihanja. Da bi se to postiglo, težište vage mora biti ispod oslonca, jer u tom slučaju nastaje moment sile koji vagu vraća natrag. Osetljivost vage je to veća što su krakovi duži i lakši i što je težište bliže osloncu. Međutim, taj uslov nije lako postići, jer što su krakovi duži to su i teži. Stoga se poluga izrađuje od lakog materijala, na primer aluminijuma, a osim toga je obično i šuplja. Ako se posmatra poluga ne osvrčući se na njenu težinu, to jest ako se težina poluge ne uzima u proračun, kaže se da je to matematička poluga, a ako se težina poluge uzima u obzir, naziva se fizička poluga.

Galerija uredi

Reference uredi

  1. ^ Vujaklija M, Leksikon stranih reči i izraza, Prosveta, Beograd, 1954.g.
  2. ^ Vaga, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.
  3. ^ Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.
  4. ^ Rahmstorf, Lorenz. „In Search of the Earliest Balance Weights, Scales and Weighing Systems from the East Mediterranean, the Near and Middle East”. 
  5. ^ Ialongo, Nicola; Lago, Giancarlo (2021). „A small change revolution. Weight systems and the emergence of the first Pan-European money”. Journal of Archaeological Science. 129: 105379. Bibcode:2021JArSc.129j5379I. doi:10.1016/j.jas.2021.105379 . 
  6. ^ Ialongo, Nicola; Hermann, Raphael; Rahmstorf, Lorenz (2021). „Bronze Age weight systems as a measure of market integration in Western Eurasia”. PNAS. 118 (27): e2105873118. Bibcode:2021PNAS..11805873I. PMC 8271817 . PMID 34183401. doi:10.1073/pnas.2105873118 . 
  7. ^ Petruso, Karl M. (1981). „Early Weights and Weighing in Egypt and the Indus Valley”. M Bulletin. 79: 44—51. JSTOR 4171634. 
  8. ^ Rossi, Cesare; Russo, Flavio; Russo, Ferruccio (2009). Ancient Engineers' Inventions: Precursors of the Present (History of Mechanism and Machine Science) (objavljeno 11. 5. 2009). str. 21. ISBN 978-9048122523. 
  9. ^ Yan, Hong-Sen (2007). Reconstruction Designs of Lost Ancient Chinese Machinery. Springer (objavljeno 18. 11. 2007). str. 53–54. 
  10. ^ „ISASC”. ISASC. Pristupljeno 2014-02-26. 
  11. ^ „The History of Weighing”. Averyweigh-tronix.com. 2012-03-02. Arhivirano iz originala 2. 3. 2012. g. Pristupljeno 2014-03-05. 
  12. ^ a b „Download – A Short History to Weighing: AWTX Museum Book”. Averyweigh-tronix.com. Arhivirano iz originala 2. 3. 2012. g. Pristupljeno 2015-03-05. 
  13. ^ a b Grupa autora, Priručni leksikon, Znanje, Zagreb 1959.g.
  14. ^ Grupa autora, Mala enciklopedija Prosveta, Prosveta, Beograd, 1959.g.
  15. ^ Or "scale", "scalepan" or the obsolete "basin" (A Practical Dictionary of the English and German Languages (1869), p. 1069).

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi