منبع: راسخون
آیا می‌دانستید؟ اگر وزنه‌ای را از ترازوی فنری آویزان کنید و آن ترازو را به ترازوی فنری دیگری متصل کنید، هر دو ترازو وزن مشابهی را نشان می‌دهند، ترازوی بالایی به علت وزن ترازوی دوم وزنی کمی بیشتر را نشان می‌دهد. ترازوی فنری یکی از اصلی‌ترین ابزار مورد استفاده برای اندازه گیری وزن یک شی‌ء است. این وسیله در ساده‌ترین شکل خود تنها دارای فنری متصل به یک انتها و عقربه‌ای بر روی یک ترازو در طرف دیگر است. قسمت پایین‌تر آن دارای یک قلاب برای آویزان کردن جسمی است که باید اندازه گیری شود.
این وسیله در مدارس توسط دانش آموزان جوان برای انجام آزمایشات اولیه‌ای که نیاز به اندازه گیری‌های دقیق ندارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترازوی فنری جای گزین قوی‌تری برای وسایل اندازه گیری حساس‌تر است، این ترازو با قیمت پایین و ساختار محکم خود برای اندازه گیری غیر دقیق ساخته می‌شود. این وسیله بر اساس یک اصل بسیار ساده عمل می‌کند.
ترازوی فنری چگونه کار می‌کند؟
ترازوی فنری بر اساس قانون هوک کار می‌کند.
قانون هوک می‌گوید نیروی وارد شده بر یک فنر دقیقاً متناسب با فاصله‌ای است که فنر بر اثر آن نیرو حرکت می‌کند. این قانون با معادله‌ی زیر نشان داده می‌شود، F = k.X، که در آن F مقدار نیرویی است که به فنر اعمال می‌شود، X مقدار جا به جایی فنر است، و k ثابت فنر می‌باشد. تصویر زیر این قانون را به صورت ساده نمایش می‌دهد.
تصویر قانون هوک
اگرچه این اصل ممکن است کاملاً اشکار به نظر برسد، اما دستور العمل آن منجر به پیش رفت‌های گسترده‌ای در زلزله شناسی و ساعت سازی شد. در دومی، از اصل مشابهی در رقاصک ساعت استفاده می‌شود تا میزان حرکت یک سان را در فنر حفظ نماید که این عمل باعث کنترل عقربه‌ها میگردد.از طریق این معادله، ما می‌توانیم مقدار نیروی وارد شده بر فنر،F ، را در صورت دانستن ثابت فنر،k ، و مقدار جا به جایی آن، X، محاسبه کنیم. ما می‌توانیم بر اساس اطلاعاتی که از میزان جا به جایی یک فنر با ثابت خاص و مقدار نیروی وارد شده در دست داریم، وزن اجسام را بر روی ترازو اندازه گیری نماییم.
ترازوهای فنری را می‌توان به شکلی ساخت که نیرو (در نیوتون) یا وزن (در گرم / کیلوگرم) یا هر دو را در کنار هم نمایش دهند، که از لحاظ فنی، تنها اطلاعات اولی دقیق است، زیرا وزن در واقع نشان دهنده‌ی مقدار نیرویی است که بر فنر اعمال می‌شود و این نیرو به لطف جاذبه‌ی زمین است که بر جرم جسم وارد میگردد (اتفاقاً به همین علت است که وزن یک شی‌ء بر روی سایر اجرام آسمانی متفاوت است، اگر چه بر روی زمین دارای جرم مشابهی است).
در حالی که ترازوی فنری یک وسیله‌ی مفید برای به دست آوردن وزن تقریبی اجسام است، اما چند اشکال دارد. این وسیله برای اندازه گیری دقیق نیرو باید کاملاً تنظیم گردد. هم چنین برای کنترل نشانه‌های شل شدگی نیاز به رسیدگی مداوم دارد. از آن جایی که یک فنر پس از استفاده‌ی مداوم به صورت طبیعی شل میگردد، بنا بر این ترازو پس از مدتی باید تعویض شود زیرا فنر شل شده نتایج نا درستی را نشان می‌دهد. ترازوی فنری تا زمانی که فنر فراتر از حد کشسانی خود کشیده نشده باشد وسیله‌ای عالی برای به دست آوردن یک برآورد تقریبی و عملی است.
ترازوهای فنری را می‌توان در مقیاس وسیع بسته به ثابت یک فنر خاص، برای اندازه گیری وزن اجسام مورد استفاده قرار داد. از ترازوهای کوچک دارای فنرهای حساس می‌توان برای اندازه‌گیری تفاوت‌هایی در حد یک گرم یا کمتر استفاده کرد، پس بنا بر این اگر وزنه‌های سنگین به این ترازوها متصل گردند شکسته می‌شوند. فنرهای قوی‌تر در ترازوهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که توانایی اندازه گیری هزاران کیلو را دارند. ترازوی حمام نمونه‌ای از ترازوی فنری است. هنگامی که بر روی آن می‌ایستید، فنرهای داخل دستگاه فشرده می‌شوند، و صفحه‌ی مدور همراه با نوشته‌های وزنه حرکت می‌کند. این میزان متناسب با نیرویی است که جرم شما بر روی فنرها وارد می‌کند.
/ج
