כיצד לבצע מדידת כוח?

כוח מוגדר כאנרגיה שגורמת לאובייקט לשנות את מהירותו. כאשר מופעל הכוח על עצם, האובייקט נע ממצב של מנוחה. כמויות הכוח הווקטוריות הן גודל וכיוון. מדידת כוח אינה משמשת רק בפיזיקה. מדידות כוח משמשות גם לחישוב בבניינים, כבישים, גשרים, מכונות ועוד רבים אחרים.

מדידת כוח

להלן מספר דרכים כיצד ניתן לבצע מדידת כוח:

• חיישן כוח. חיישן כוח הוא מכשיר המשמש למדידת כמות הכוח הווקטורית. חיישן הכוח מסוגל למדוד את כיוון וגודל הכוח בהתבסס על שינוי גודל האובייקט, צורתו ותנועתו. עבור חיישן הכוח משתמשים בניוטונים על מנת לציית למערכת ה- SI (מערכת היחידות הבינלאומית).
• מד כוח. מד כוח הוא מכשיר אחר המשמש למדידת הכוח שיש לאובייקט. כמו חיישן הכוח, גם מד הכוח נותן את המדידה בניוטון. מטרים כוח עשויים בדרך כלל קפיץ או גומיות. אלה משמשים למדידת המסה ומשיכת הכבידה של האובייקט. ישנם הרבה מטרים כוח הזמינים בשוק אך הנפוץ ביותר המשמש כיום הם מדי הכוח הדיגיטלי.
• מד כוח. מד כוח הוא מכשיר המשמש בביצוע מבחן לדחוף או למשוך כך שהכוח ניתן למדוד. ישנם שני סוגים של מודדי כוח, המכניים והדיגיטליים. כלי זה מכיל תא עומס המשמש להמרת כוח לאותות חשמליים. לאחר מכן מד הכוח מתרגם את המתח המצוי בתא העומס לערך שיוצג על המכשיר.
• מתמר כוח. מתמר כוח הוא מכשיר חשמלי המשמש להמרת סוג אחד של אנרגיה לסוג אחר. ישנם סוגים רבים של מתמרים זמינים. אמצעים מתמר כוח סטטי ו מתיחה דינאמית עומסי דחיסה גם ללא כל התקות.
• מדידה ידנית. אם אינך רוצה להוציא כסף על אף אחד מהגאדג'טים האלה, אתה יכול לבנות מנגנון מדידת מד כוח. כל שעליך לעשות הוא להשיג קפיץ, כמו אלה המשמשים במדי כוח. הוק את הקפיץ לאובייקט שברצונך למדוד ומשוך את הקצה השני של הקפיץ. גובה הקפיץ במתיחה נאמר כי הוא פרופורציונאלי לכוח שהופעל על האובייקט, אך משקל הקפיץ צריך להיות סטנדרטי.
• חוק ניוטון. אתה יכול גם לחשב את הכוח אם אתה יודע את מסת האובייקט ואת התאוצה. כוח שווה למסת האובייקט, מוכפל בתאוצה. אם אינך מודע לתאוצה, תוכל להשיג אותה על ידי מדידת שינוי המהירות וחלוקת השינוי בזמן.

אלו הן כמה מהדרכים בהן ניתן לבצע מדידת כוח. השימוש בחוק ניוטון הוא הדרך האידיאלית ביותר למדידת כוח עבור התלמידים. המכשירים האחרים משמשים בעיקר אנשי מקצוע מתחומים שונים.