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SUPPORT DE COURS SUR LES BALANCES (Leçon n°10)
1.3.3. Types de balance A. Balance ordinaire
Labalance ordinairese compose d'une barre métallique rigide appelée
« fléau » traversée en son milieu perpendiculairement à sa longueur par un prisme d'acier appelés « couteau central ». Ce prisme repose par une de ses arêtes sur deux petits plans d'acier fixés à l'extrémité d'une colonne qui, par suite, soutient le fléau. Les deux extrémités du fléau servent à supporter : l'un, le corps à peser, l'autre les masses marquées destinées à faire équilibre au corps.
B. Trébuchet
Letrébuchetest un type particulier de balance ordinaire.
C'est une balance de précision, utilisée pour peser de faibles quantités de substances. Il était également utilisé pour peser les pièces de monnaies.
C. Balance à fléau
Le principe de fonctionnement de labalance à fléauest le même que celui de la balance ordinaire. la différence vient que dans cette balance, le fléau ne repose pas sur une colonne mais sur une pièce métallique qui permet de suspendre la balance.
D.Balance romaine
Si l'appellation« romaine »serait issue de l'arabe rommäna (grenade, par analogie de forme entre le contre-poids et le fruit), le principe de la balance proviendrait de Chine.
Dans cette balance, les deux bras du fléau n'ont pas la même longueur. Le bras du côté de la masse inconnue a une longueur constante alors que la longueur du bras qui supporte le contre-poids est variable. Dans cette balance, on n'obtient pas l'équilibre en égalisant les
deux masses, mais en agissant sur la longueur du bras qui porte le contre-poids. L'équilibre se fait lorsqu'en déplaçant ce contre-poids le long de sa tige, le fléau atteint la position horizontale. Le bras le plus long porte des divisions avec indication des masses correspondantes. Il suffit alors de lire la masse de l'objet.
E. Balance à deux fléaux ou balance Roberval
Cette balance doit son nom à son inventeurGilles Personne, mathématicien et physicien français, connu sous le nom de Roberval, car il était originaire deRobervaldans l'Oise. Gilles Personne eut l'ingénieuse idée de placer les plateaux au- dessus du fléau, alors que depuis des millénaires, ils étaient placés en dessous du fléau.
Labalance Robervalcomprend un fléau à trois couteaux, dont les deux extrémités supportent les 2 plateaux découverts.
Les déplacements des plateaux sont guidés par des tiges verticales liées à un contre-fléau. L'ensemble fléau, contre-fléau, tiges verticales, constitue un parallélogramme articulé. Lorsque les deux bras du fléau sont égaux, des masses égales placées sur les deux plateaux sont en équilibre.
De façon à améliorer la sensibilité des balances à plateaux, les fléaux et les couteaux sont dimensionnés en fonction de la capacité maximale de la balance. C'est pourquoi la capacité maximale est clairement indiquée sur chaque balance
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F. Balance commerciale « semi-automatique »
G. Pèse-lettre
Unpèse-lettreest une balance qui sert à peser une lettre, et plus généralement un envoi postal.
H. Bascule
Labasculeest, comme la balance romaine, une balance à bras inégaux. La charge est disposée sur un plan d'appui agissant sur un bras de levier court. L'équilibre est réalisé en disposant des masses connues sur le plateau situé à l'extrémité du bras libre qui est plus long. Suivant le rapport entre les longueurs des deux bras, le rapport entre la masse connue et la charge que l'on pèse peut aller jusque 1 à 100.
I. Balance électronique
Le principe de fonctionnement de ces balances repose sur les variations des caractéristiques électriques de certains matériaux lorsqu'ils sont soumis à des compressions mécaniques. Ces variations électriques sont mesurées et envoyées à un cadran qui permet de donner une indication sur la masse de la charge inconnue qui a comprimé le matériau.
Selon la plus petite masse qu'elles peuvent mesurer, les balances électroniques sont classées en fonction de la plus petite division et de la capacité typique :
Balance analytique :
Ultramicroanalytique (0,1 μg / 3 g)
Microanalytique (0,001 mg / 3 g)
Semimicroanalytique (0,01 mg / 30 g)
Macroanalytique (0,1 mg / 160 g)
Balance de Précision (1 mg / 160 g - 60 kg)
Retenons qu’il existe d’autres balances.
J. Les poids
J.1. Les poids marqués
En termes scientifiques, on les appelle « masses marquées ». On utilise également les termes de « poids de référence » et
« boîte de poids ».
J.2. Forme et matière
La forme des poids varie de même que la matière employée pour leur fabrication. La fonte, le cuivre, le laiton sont les métaux les plus fréquemment employés.
Les poids en fonte ont une forme de pyramide tronquée quadrangulaire pour les poids de plus de 10 kg, et une forme de pyramide tronquée hexagonale pour les poids de 10 kg à 50 g.
Poids de référence de 1 kg boîte de 8 poids Poids de 2 kg hexagonal boîte de 12 poids Jeu complet de poids en fonte
avec son coffret de rangement enfontede fer, muni (de 10 kg à 50 g)
d’un anneau.
