تعريف ميزان روبرفال
تاريخ الموازين
الميزان هو وسيلة لقياس الكتلة والوزن، ويُعدّ من أقدم الأدوات التي عرفتها الحضارات القديمة؛ حيث استُخدِم عام 3500ق.م عند سكان بلاد الرافدين وبلاد الشام والمصريّين، وكان على شكل كفّتين معلّقتين بذراع لتوزين القمح والذهب، وتكون الكفّتان معلقتين بحبال إمّا من الجلد أو الليف، في الكفّة الأولى الجسم المُراد توزينه مجهول الكتلة، وفي الكفّة الثانية أثقالٌ معروفة الوزن لكي تصبح الكفّتان متوازنتين.
تطوّر شكل الميزان في القرن العاشر قبل الميلاد زمنَ الرومانيّين، فأصبح ميزاناً غير متساوي الذراعين، واستخدم العرب الميزان الرومانيّ في تجارتهم، وعُدِّلت فكرته ليصبح ميكانيكيّ الحركة عام 1670م على يد العالم برسون دي روبرفال عالم الرياضيّات والفيزياء والميكانيكا الفرنسيّ، وسنتعرّف معاً على شكل هذا الميزان.
ميزان روبرفال
ميزان روبرفال (Roberval balance) هو عبارة عن قاعدةٍ صلبةٍ مثبّتٍ عليها عمودٌ رأسيٌّ يحمل كفّتين مثبّتتين بواسطة عارضة أفقيّة المحور المتحرّك، وكل كفّة على حدة مثبّتة بقصبة صلبة لقيادة حركة الكفّة، ويوجد على العمود الرّأسي علامة للمساعدة على تسوية الحجم؛ فعند وضع جسم على الكفّة الأولى يُضاف ثقل معروف الوزن أو ما يسمّى بالصنجة في الكفّة الثانية حتى تتساوى الكفّتان، واعتمد روبرفال في ميزانه على أنّ الطاقة الكامنة للجسم يفقدها الوزن لمسافة معيّنة، وللوصول إلى دقّة الوزن وضع نقطة ارتكاز على الخطّ الفاصل بين المحورين الأيمن والأيسر أي المحور الأفقيّ؛ حيث تميل النقطة وتستجيب لوزن الصنجة.
كيفية قياس الوزن بميزان روبرفال
إذا وُضِعت كتلة مجهولة الوزن مثل كيس سكر على إحدى الكفّتين فإنّ هذه الكفّة ستميل إلى آخر نقطة في القاعدة؛ وذلك لفقدان كيس السكّر للطاقة الكامنة التي تخلّص منها بسبب الجاذبيّة الأرضية، وفي الكفّة الثّانية توضَع الصنجات أو الأثقال معلومةُ الكتلة إلى أن تتساوى مع الكفّة الأولى، فعند الميل الذي تتساوى فيه الكفّتان يحصل الشخص على الوزن الصحيح لهذا الكيس، وبذلك يحدث التوازن بين الكفّتين اعتماداً على كتلة الجسم التي ستكون مساويةً لمجموع كتل الأثقال أو الصنجة معلومة الكتلة، ولمقدار انحراف المحور المتحرّك.
نبذة عن العالم برسون دي روبرفال
العالم برسون دي روبرفال هو العالم جيل دي روبرفال (10 أغسطس 1602-27 أكتوبر 1675)، واسمه الحقيقيّ جيل بيرسونيه (برسون)، وُلد في روبرفال قرب بوفيه إحدى المدن الفرنسيّة، وفي عام 1633م عُيِّن رئيساً للرياضيات في الكلية الملكيّة في باريس حتّى مماته، وإلى جانب براعته في الرياضيات ونظريّاته، برع في الفيزياء، واخترع نوعاً من الموازين أُطلق عليه ميزان روبرفال نسبةً إليه.