Váhy.

Váhy

Že váhy jsou přístroje určené k vážení je zřejmé. Ne tak zcela jednoznačně chápaný je výsledek vážení. Mnozí si ještě pamatujeme, že to, co jsme vážením zjistili byla váha předmětu, osoby atd. Později (s rozvojem kosmonautiky) bylo nutno jednoznačně rozlišovat mezi touto váhou či tíhou (závislou na silovém působení gravitace) a hmotností (nezávislou na gravitaci). Základní jednotkou pro silové působení je newton (N), pro hmotnost kilogram (kg). Bohužel při této změně bylo ze slovníku českého jazyka unáhleně vyškrtnuto slovo “váha” jako výsledek vážení a jako výchozí výraz, ze kterého byly odvozeny všechny ostatní - i v přeneseném slova smyslu (vážit si, vážený, považovat atd.). Jiné státy (Německo, USA, Velká Británie atd.) si moudře “váhu” (Gewicht, weight) v běžném životě ponechaly (viz např. údaje na zboží či na stánkách Internetu) a hmotnost používají jen v odborném textu.

Prvními přístroji pro měření hmotnosti byly rovnoramenné váhy. Používaly se při směně zboží v Babylónu, ve starém Egyptě a Číně. Tyto váhy ještě neměly ukazatel rovnovážné polohy – jazýček, ten nahrazovala vodorovná poloha ramen, které se docilovalo vyvažováním zboží různými závažími.

vahy1.jpg (3935 bytes)

V době existence říše římské už existovaly váhy na jednom rameni opatřené stupnicí po které se pohybovalo závažím (běhounem). Těmto vahám se říká přezmen. Některé tyto římské váhy měly několik ok pro zavěšení a několik stupnic, byly to tedy váhy několikarozsahové. Byl to velký pokrok, protože bylo možno používat jedny váhy ve velkém rozsahu vážení a pouze s jedním závažím.

Další změna přišla až v roce 1669, kdy člen francouzské akademie věd profesor Gilles Personne de Roberval vynalezl tzv. rovnoběžníkové balanční váhy. Tato konstrukce se později velmi rozšířila a (po úpravě váhařem Bérangérem v roce 1847) se používala ještě po II. světové válce. Běžně se jim říkalo pákové. Měly opět dvě misky a opět se musely zdlouhavě vyvažovat. Měly však už jazýčky a byly poměrně přesné.

vahy2.jpg (7718 bytes)

Důležitým vynálezem byly váhy desetinné, decimální (“decimálka”). V roce 1820 je sestrojil štrasburský váhář Quitenz. Byly pro větší hmotnosti (typicky pytle s obilím) , byly “zpřevodované” v poměru 1 : 10, takže k vyvažování stačila závaží 10x menší (na padesátikilový pytel stačilo závaží 5 kg).

vahy3.jpg (7942 bytes)

Přibližně v polovině 19. století byl oživen princip římských přezmenů a přišly “do módy” opět běhounové váhy. tentokrát však byly konstruovány jako “stacionátní”, nejčastěji jako stolní (kuchyňské) nebo osobní (u lékaře). Hmotnost se tu opět nastavovala posouváním závaží, ale stupnice tu byly dvě, hrubá a jemná.

Poslední konstrukcí využívají pák byly váhy fungující na sklonném principu. Tyto rychlováhy se začaly vyrábět na začátku 20. století. Jejich výhoda byla v tom, že stačilo břemeno pouze položit na misku a váhy samy po vychýlení sklonného vahadla ukázaly na stupnici hmotnost. Jsou to dodnes klasické váhy stále ještě používané v mnoha obchodech a v průmyslu.

vahy4.jpg (7583 bytes) vahy5.jpg (7774 bytes)

Pákové váhy jsou poměrně složité, choulostivé a zejména se u nich projevuje určitá setrvačnost. Proto vznikly váhy na jiném principu, zejména váhy pružinové. Většinou jsou známé jako kuchyňské nebo nášlapné osobní váhy, kde se v okénku otáčí stupnice. Zde se využívá principu stlačení pružiny.

vahy6.jpg (6239 bytes)

Všudypřítomná elektrotechnika a elektronika pronikla i do tohoto oboru. I když první patent na elektromechanický snímač tíhy pochází už z roku 1908, začaly se tyto váhy vyvíjet v USA teprve před II. světovou válkou a v Evropě dokonce až po ní. Teprve později však dosáhly přesnosti klasických pákových vah. V současné době se jako snímače deformace měrného tělesa používají polovodiče a údaj je zobrazován na displeji. Váhy jsou schopny vážit s přesností 1 mikrogramu, mohou být propojeny s počítačem, tiskárnou atd., takže mohou využívat všech softwareových výhod.

labvahy.jpg (9449 bytes)
Moderní laboratorní váhy
(převzato z http://www.veit.cz/LabVahy.html)