14. Стойка. Сталь, латунь. Для элегантного внешнего вида хромировать или никелировать. При сборке устанавливают во фланец 16 и фиксируют стопорным винтом 23.
15. Шкала индикатора равновесия.
16. Фланец. Латунь. Хромировать. Крепить на основании 1 винтами М4 х 16 с гайками.
17. Подвеска правой чашки. 3 шт. Капроновая нить.
18. Правая верхняя чашка.
19. Подвеска нижней чашки. 3 шт. Эмалированный обмоточный провод толщиной 0,35 мм. Капроновая или хлопчатобумажная нить не годится, так как при намокании внесет погрешность взвешивания.
20. Стакан.
21. Нижняя «мокрая» чашка.
22. Ножка регулировочная. 3 шт. Болт М6 с закругленной головкой.
23. Винт М4.
На основание весов желательно установить пузырьковый индикатор уровня, по которому удобно выставлять положение весов.
При возникновении затруднений с приобретением разновеса можно обойтись без него. Для этого надо изготовить неравноплечие гидростатические весы. Чертеж весов приведен на рис. 12.
Рис. 12
На основании 1 установлена стойка 5, в верхней прорези которой свободно качается коромысло 4. Конструкцию опорного узла можно сделать такую же, как в равноплечих весах, а можно поставить тонкую стальную ось, например швейную иглу. Важно только, чтобы трение качания было как можно меньше. От этого зависит чувствительность весов и погрешность взвешивания. На длинном плече коромысла наносят сантиметровые и миллиметровые деления, причем счет должен идти от оси, справа налево. Для облегчения работы можно воспользоваться готовой линейкой, из которой сделать коромысло, усилив ее жесткость, чтобы коромысло не изгибалось при работе. Оптимальная длина плеча — 200–250 мм. Правое плечо короче левого в 4–5 раз. В торец правого плеча установлена резьбовая шпилька 6, на которую навинчивают балансировочный грузик-противовес 7. Вес грузика подбирают опытным путем.
Через скобку и крючок 8 подвешивается сухая чашка 9, к которой через проволочные подвески 10 прикреплена «мокрая» чашка 11, погруженная в стакан с водой 12. Регулировочные ножки 13 устанавливают несколько по-другому. Слева одну посередине основания, справа — две по краям.
Для взвешивания надо приготовить несколько подвесок 14, выполняющих роль гирек разновеса. Причем совершенно необязательно знать их вес, который может быть произвольным, как иногда выражаются, «от фонаря». Просто надо, чтобы их было достаточно много разной массы. Потяжелее — со свинцовыми грузиками, в качестве легких — канцелярские скрепки.
Перед взвешиванием уравновесим оба плеча при помощи противовеса 7. Подготовленный образец положим на верхнюю чашку и уравновесим нарушившийся баланс приготовленными грузиками так, чтобы они располагались как можно ближе к левому концу длинного плеча коромысла. Грузики при этом цепляем друг за друга, чтобы точка соприкосновения суммарного груза с коромыслом была одна. Если первый подвешенный груз оказался тяжелым, не передвигайте его вправо для уравновешивания, а возьмите другой полегче. Добейтесь, чтобы подобранный груз чуть-чуть перевешивал. После этого небольшим передвижением груза вправо добейтесь полного равновесия. Запишите длину полученного рычага. Перенесите образец на нижнюю чашку. Длинное плечо коромысла опустится вниз, так как все предметы в воде легче. (Вспомните Архимеда.) Для восстановления баланса передвиньте подобранный грузик вправо. Запишите длину второго рычага.
Первое записанное число эквивалентно массе образца в воздухе, только выраженное не в граммах, а в миллиметрах, второе — эквивалентно массе образца в воде. Вычтем из первого числа второе и поделим первое на разность. Полученный результат и есть плотность образца, или удельный вес. Например: первое число 197 мм, второе — 115 мм. 197–115 = 82. 197: 82 = 2,402439. Округлив результат, получаем плотность образца. Она равна 2.4 г/см3.
Третий путь к оснащению своей лаборатории прибором для определения плотности: если у вас имеются весы, типа аптекарских, какие продавались раньше для фотолюбителей, то приспособить их для определения плотности не составляет труда. К одной из чашек прицепим дополнительную из листа алюминия, опустим ее в стакан с водой, уравновесим и прибор готов.
Излом