A mérlegelés fizikai alapjai

A „mérés” alatt a testek súlyának összehasonlítását értjük annak érdekében, hogy megállapítsuk tömegüket. Nem hasonlítjuk össze a gravitációs erővel. Newton második mozgási törvénye szerint a gravitációs erő egy adott helyen a tömeg és a helyi, helyben állandó földi gyorsulás szorzatával van meghatározva. A mérleg horogján ható terhelés egyenlősége szintén a gravitációs erő egyenlőségét jelenti (a gravitációs mező hat a mérendő testekre), valamint tömegük egyenlőségét. A mérés célja egy közelítőleg azonos tömegű súly megtalálása, amely ugyanazt a erőhatást fejti ki a mérlegre, mint a mérendő test.

Ugyanarról a súlyról vagy tömegről beszélünk, ha két test gravitációs kölcsönhatása ugyanazon a helyen és a Föld felszínén azonos.

A pontos mérésnél figyelembe kell venni egyéb erőhatásokat is, például az Archimédeszi törvény szerint ható felhajtóerő hatását, amely ellentétesen hat a súlyra és csökkenti az erőhatást a mérleg horogján. Ha a súly helyett más, egyensúlyba hozó erőhatást használunk, akkor figyelembe kell venni a földi gyorsulás adott értékének változékonyságát is.

A mérlegek kalibrálásakor általában egy pontosan ismert tömegű kalibráló súlykészletet használnak. Így ellenőrizhető, hogy a mérleg helyes értékeket mutat-e, és szükség esetén korrigálható. A kalibráló súlyok általában magas korrózióállóságú és hőmérsékleti változásokkal szembeni ellenálló anyagokból készülnek, hogy tömegük hosszú ideig állandó maradjon. Érdemes megjegyezni, hogy a kalibrálási folyamatot rendszeresen meg kell ismételni, hogy a mérések pontossága folyamatosan biztosított legyen.