ばねばかり(ばねばかり、またはニュートンメーターとも呼ばれる)は、機械式の力計または秤の一種です。ばねは、片端が固定されたばねと、もう一方の端に物体を取り付けるためのフックで構成されています。[ 1 ]ばねばかりは、ばねをある距離だけ伸ばしたり縮めたりするのに必要な力が、その距離に比例して比例するというフックの法則 に従って動作します。そのため、ばねばかりの目盛りは等間隔になっています。
ばねばかりは、使用場所の質量を正確に測定できるように校正できますが、目盛りの理論が概算値であるため、多くのばねばかりの表面には「取引用として不適格」などの表示がされています。また、ばねは繰り返し使用すると永久的に伸びてしまうことがあります。
ばねばかりは、ばね軸に沿った加速度が一定の座標系(例えば、重力による加速度が一定の地球上など)でのみ正確な値を読み取ることができます。これは、ばねばかりをエレベーターに持ち込むことで実証できます。エレベーターが上下に動き、速度が変化すると、測定される重量も変化します。
2つ以上のバネばかりを上下に直列に吊るした場合、それぞれのバネばかりはほぼ同じ値を示し、吊るした人の全重量は下のバネばかりにかかります。上のバネばかりは、下のバネばかりの重さも支えているため、わずかに重い値を示します。
ばねばかりには様々なサイズがあります。一般的に、ニュートン単位で測定する小型のばねばかりは、数十、数百、数千、あるいはそれ以上のニュートン単位を測定する大型のばねばかりよりも、ばねの強度が弱く(ばね定数が小さい)、測定範囲も異なります。最大のばねばかりは、5000~8000ニュートンの範囲で測定できました。
ばねばかりには、力(ポンド、ニュートン)と質量(ポンド、キログラム/グラム)の両方の単位が表示されている場合があります。厳密に言えば、正しく表示されているのは力の値のみです。表示されている質量の値が正しいと推測するには、物体をばねばかりに吊り下げ、慣性系内で静止させ、ばねばかり自体以外の物体と相互作用させないようにする必要があります。
ばねばかりの主な用途は、トラック、貯蔵サイロ、コンベアベルトで運ばれる資材などの重量物の計量です。また、基本的な加速度計として科学教育でもよく用いられます。ばねばかりは、他の種類の秤に比べて精度が劣る場合でも、簡便性、低コスト、堅牢性を優先して使用されます。
ばねばかりは、伸びたばねの力で重力に抵抗することで、物体の重さを測定する。
イギリスで最初のバネばかりは、1770年頃、ウルヴァーハンプトン近郊のビルストンのリチャード・ソルターによって作られました。[ 2 ]彼と甥のジョンとジョージは、現在も秤や天秤の著名な製造業者であるジョージ・ソルター社を設立し、1838年にバネばかりの特許を取得しました。彼らはまた、同じバネばかりの原理を蒸気機関車の安全弁にも応用し、それまでのデッドウェイト弁に取って代わりました。[ 2 ]