Saturs
Spēka mērītāji, kas pazīstami arī kā Ņūtona metri, pastāv dažādos veidos, bet būtībā veic tādu pašu darbu, lai mērītu dažādos Visuma spēkus.
Jaudas skaitītāji
Visumā ir dažādi spēki, kas var iedarboties uz objektiem, lai radītu kustību, daži no izmērītajiem spēkiem ietver spriegumu un gravitācijas un berzes spēkus. Spēks iedarbojas uz objektu, kas to izraisa, velk, paātrina, pagriež vai deformējas. Spēka mērītāji mēra spēkus uz objektiem Ņūtona zinātniskajos mērījumos. Pamatmetri izmanto spēku mērīšanai elastīgus materiālus, piemēram, atsperes un elastiskos materiālus. Labs spēka gabarīta piemērs ir skala, ko tie ievieto māju tualetēs, mēra tam piesaistīto spēku daudzumu, parādot šo spēku svara vienībās.
Robert Hooke
1678. gadā angļu zinātnieks Roberts Hooke izveidoja spēka gabarītu, parādot, ka attālums, ko pavasaris paplašinās, ir proporcionāls tai pielietotā spēka apjomam. Viņa spēka teorija kļuva pazīstama kā Hooke likums. Atsperes bieži izmanto spēka skaitītājus Hooke pieredzes dēļ.
Ņūtona
Katram spēkam ir izmērs un virziens, lieluma un orientācijas kombināciju aprēķina kā spēka vektoru. Kopējā mērvienība spēka mērīšanai ir Ņūtons (N), kura nosaukums ir Sir Isaac Newton. Pirmais Newton iesniegtais kustības likums izsaka ideju, ka objekts nepārvietosies vai paliks taisnā kustībā, ja vien to neietekmēs ārējs spēks. Ņūtona otrais likums izskaidro, kā objekta ātrumu un virzienu ietekmē ārējs objekts. Spēka mērītāji tiek saukti arī par Ņūtona metriem, jo spēkus, kas iedarbojas uz eksperimentu, var izmērīt Ņūtonā.
Gumijas lentes
Spēka mērinstrumenti parasti tiek izgatavoti, izmantojot gumijas lentes, jo tās arī pakļaujas Hooke likumam, izstiepjot to spēka dēļ. Tomēr gumijas lentei ne vienmēr ir precīza precizitāte, jo lentes elastība mainās katru reizi.
Spēka mērītāja izmantošana
Pamata eksperimenti, kuros izmanto spēka mērinstrumentus, var izmērīt gravitāciju un tās spēku uz maziem priekšmetiem, kas nocirsti, kamēr tie ir piestiprināti pie mērinstrumentiem. Viņi var arī izmērīt spēku, kas nepieciešams, lai izvilktu priekšmetu slīpumā, un spēks, kas tiek pielietots katapulta rokai starta laikā.
Vienkāršs spēka mērītājs
Vienkāršu spēka gabarītu var izgatavot, izmantojot divus PVC caurules gabalus, divas mazas paplāksnes, garu stiepli un biezu gumijas lenti.