デニール秤の原理

質問

デニーール秤
http://search.eisai.co.jp/cgi-bin/historyphot.cgi?historyid=Z04071
はどのような原理になっているのでしょうか？釣り合いと言えば、水平になるのではと・・
他にも、振り子式自動指示秤
http://search.eisai.co.jp/cgi-bin/historyphot.cgi?historyid=E02909
も同様の原理なのでしょうか？

回答No.2

ojisan7 · ベストアンサー

デニールは質問者さんの掲げたサイトの写真で、右上にある、コの字型の針金部分に繭玉や繊維をからみつけて重量をはかります。原理は「てこの原理」です。「振り子式」も同様の原理です。

>>釣り合いと言えば、水平になるのではと・・

それは違います。小学校でもそのようには教えていないと思いますが・・・。
このことは、日常的な体験からも明らかですよね。鉛直真下にぶら下げた振り子を小さい角度だけ傾けるのにはたいした力はいりません。傾ける角度を大きくする（水平に近づける）ほど、大きな力が必要です。

これ以上詳しいことは、特許に抵触するようですので申し上げるわけにはいきません。ご自分で考えて下さい。

お礼

ありがとうございます。
では、水平でない場合はどのような力が釣り合っているのでしょうか？小学校レベルで教えて下さい。

補足

水平でない場合は、どういう力が釣り合っているのでしょうか？
直接デニール計ではなくても、水平でない釣り合ったものの関係。
（水平である場合は、距離×重さ）水平でない場合は？

回答No.5

中京区 桑原町（@l4330）

>水平でない場合はどのような力が釣り合っているのでしょうか？
モーメントが釣り合ってる。
小学校レベルで言うなら右回りの力と左回りの力が釣り合ってる。

回答No.4

sparrow32h

秤の腕が安定するのは「（腕に固定された重りも含む）重心が支点の真下に来た時」で、水平になるのは腕が左右対称の場合だけです。そして、腕の先に品物を吊るすと、「腕と重りと品物を合わせた全体の重心」が支点の真下に来るように傾くのです。

天秤ばかりも実は同じ原理なのですが、重心の位置が支点に非常に近いため、わずかな違いでも大きく傾きます。そこで、左右をほぼ同じ重さにして、その差を見るようにしているのです。

この下はちょっと難しくなりますが、正確さを期すために書いておきますね。
品物を吊るしたり、２番目の「振り子式自動指示秤」のように平行四辺形のメカニズムで支えた場合は、重心の位置は腕の傾きによって変わるのですが、品物の質量が吊るした位置（または平行四辺形の頂点）に全部集まっている時の重心と必ず同一鉛直線上になります。

回答No.3

ojisan7

>小学校レベルで教えて下さい。
鉛直真下にぶら下がった振り子を角θ傾けるのに必要なトルクはどのぐらいでしょうか。θが大きくなるにつれてトルクも大きくなりますが、比例関係ではありませんので、小学生にはちょっと無理でしょうか。
正弦関数というものはご存じでしょうか。
単純な比例関係でないからこそ、目盛りの工夫、アイデアが生まれ、特許の問題が生じてくるのです。

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330）

てこの原理を勉強すれば、釣合いが水平だけで無い事が判ります。

お礼

ありがとうございます。
では、水平でない場合はどういう力が釣り合っているのでしょうか？

補足

水平出ない場合は、距離と錘にはどういう関係があるのでしょうか？