تعريف ميزان روبرفال

• ذات صلة
• تعريف الذوق
• الفرق بين الكتلة والوزن

ميزان روبرفال

ميزان روبرفال، الذي اخترعه عالم الرياضيات الفرنسي جيل دي روبرفال في عام 1669، هو شكل فريد من التوازن وهو عبارة عن آلية على شكل متوازي أضلاع، وبالتالي فإن أذرع الميزان متوازي الأضلاع مثالية من ناحية توازيها لبعضها البعض، مما يجعل الأوزان أو الموازنات متساوية، الأمر الذي يحافظ على حالة التوازن بغض النظر عن موضع كل وزن من الذراع التي تم تعليقها عليها، إذ يعتمد هذا الميزان في تصميمه على متوازي الأضلاع بحيث يحافظ على التوازن مهما كان موضع أو كتلة المادة التي وضعتها على الميزان وبغض النظر عن كيفية توزيع الأوزان عليه، وهذا الأمر هو ما جعله ميزانًا فريدًا لم يسبقه عليه أحد، فبُنيَت هذه الآلية على ميزة الأضلاع المتوازية التي تقدّم نوعًا من التناظر لقوى التفاعل داخل هذا النظام، كما تم اختبار هذا الميزان من قبل برنامج COMSOL Multiphysics® الذي يتحقق من صحة افتراضات الإجهاد الساكن؛ وذلك من خلال تحليل آلية عمل الميزان في ظل بيئة فيزيائية ديناميكية متعددة الأجسام، وأكدت نتائج هذه الدراسة على مصداقية الفرضية وتحققت من حصة التحليل الهندسي الذي يشرح طبيعة هذا الميزان.^[١]

كيفية قياس الوزن بميزان روبرفال

بعد تعرُّفك على ميزان روبرفال، لا بد وأنّك تتساءل عن كيفية قياس الوزن بميزان روبرفال، ولمعرفة ذلك، علينا أن نستعرض أجزاءه، يتكوّن ميزان روبرفال على كفّات وأذرع ومنزلقات تربط بين كفتي الميزان، وفي حال كان الميزان مزدوجًا فسيكون له حوضين "كفتيّن" على نفس الرافعة، ويحافظ هذا الميزان على مستوى كفتيه أثناء تحركها لأعلى ولأسفل وبهذا يمنع الكفات من أن تميل أثناء تحركها وهذا هو المبدأ الذي يضمن عدم تأثير موضع الأوزان على الكفات في الميزان، وما يجعله مختلفًا عن الميزان العادي أن الميزان العادي يعتمد توازن رافعته على مسافة الأوزان من نقطة الارتكاز، بينما لا يعتمد ميزان بوبرفال على مسافة الأوزان من مركز دورانه.^[٢]

ولقياس كتلتين على مقياس بوبرفال يجب أن تعرف أن كفتي الميزان مرتبطتان بأعمدة عمودية مع بعضها البعض وهي كل شكل مستطيل وتصبح متوازية الأضلاع عندما تتحرك إحدى كفتي الميزان لأعلى والأخرى لأسفل نتيجة الوزن عليهما، فمثلًا عند وضع كتلتين w و L متساويتين في الوزن ستكون الأعمدة التي تربط كفتي الميزان على شكل مستطيل، ولكن إن كانت كتلة أكثر وزنًا من الأخرى ستصبح أعمدة الميزان أسفل الكفتين على شكل متوازي أضلاع.^[٣]

عندما اخترع روبرفال هذا الميزان، كان العلماء بما في ذلك الميكانيكيون، يمتلكون تصوُّرًا سطحيًا للمبادئ الميكانيكية، فقد اعتقدوا بشكل مبسط أن التوازن يتحدد فقط على الوزن والمسافة من محور دوران الميزان، ولا يزال الكثير من مخترعي آلات دائمة الحركة يعتقدون إلى الآن أنه إذا كان هناك وزن أكبر على جانب واحد من محور دوران الميزان، فلا يمكن أن يكون الميزان في حالة توازن، وبالتالي يجب أن يدور.^[٢]

مَعْلومَة: نبذة عن العالم روبرفال

العالم روبرفال هو جيل بيرسون دي روبرفال، من مواليد 8 أغسطس 1602 توفي في 27 أكتوبر 1675 في باريس، وهو عالم الرياضيات الفرنسي الذي حقق إنجازات مهمة في هندسة المنحنيات، ففي عام 1632، أصبح روبرفال أستاذًا للرياضيات في كلية فرنسا في باريس Collège de France، وشغل هذا المنصب حتى وفاته، كما درس طرق تحديد مساحة الأسطح وحجم المواد الصلبة، بالإضافة إلى أنه اكتشف طريقة عامة لرسم الظلال، وذلك من خلال تصوّر المنحنى كنتيجة لحركة نقطة واحدة متحركة وعن طريق حل حركة النقطة إلى مكونين بسيطين واكتشف طريقة الحصول على منحنى من منحنى آخر، وانغمس روبرفال في نزاعات علمية مع العديد من معاصريه، من بينهم الفيلسوف وعالم الرياضيات الفرنسي رينيه ديكارت.^[٤]

المراجع

1. ↑ "The Roberval Balance", comsol, Retrieved 19/12/2020. Edited.
2. ^ ^{أ ب} " The Roberval Balance.", lockhaven, Retrieved 19/12/2020. Edited.
3. ↑ "Roberval balance", britannica, Retrieved 20/12/2020. Edited.
4. ↑ "Gilles Personne de Roberval", britannica, Retrieved 19/12/2020. Edited.