دانشکده

دانلود فایل ها و تحقیقات دانشگاهی ,جزوات آموزشی

دانشکده

دانلود فایل ها و تحقیقات دانشگاهی ,جزوات آموزشی

تحقیق در مورد ترازو

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

 

ترازو

 

تَرازو ابزاری است برای اندازه‌گیری وزن اجسام. [۱] ترازوهای سنتی معمولاً از دو بخش کاسه‌مانند به نام کفه و یک عقربه به نام شاهین تشکیل شده‌اند.

واژه تراز در فارسی به معنی همسطح‌بودن است و ترازو یعنی «وسیله‌ای که با اصل همسطحی» کار می‌کند. این نامگذاری به تراز شدن شاهین ترازو بر درجه میانی صفحه وزن‌نما اشاره دارد. در فارسی به ترازو میزان نیز گویند [۲]

‎‎

ترازو ، وسیله ای برای سنجش وزن و نیز تعیین مشخصات اجسام در مواردی که به گونه ای به وزن آنها مرتبط می شود، مانند تعیین وزن مخصوص و تعیین ترکیب وزنی همبسته (آلیاژ)های فلزی . واژة ترازو در فارسی میانه (پهلوی ) به صورت g ¦ zu ¦ tara (مکنزی ، ذیل واژه ) آمده که بازماندة -az- ¦ tara * ایرانی باستان (ریشة az به معنای انتقال دادن ) است (نیبرگ ، ذیل واژه ). رایجترین معادل آن در عربی «میزان » است که عموماً برای نامیدن ترازوهای معمولی به کار می رود، اما نامهای مختلفی برای انواع ترازوها وجود دارد، از جمله قِسطاس ، شاهین (نه در معنای عقربة ترازو)، تَریس ، مِحمَل (ترازوهای ویژة وزن کردن طلا)، حَبّابَه ، قَبّان / قپان * و قَرَسطون * ( د. اسلام ، چاپ دوم ، ج 7، ص 195).ترازو یکی از قدیمترین ابزارهاست و قدمت ساخت آن ، با استناد به تصاویر بعضی انواع آن در مقبره های فراعنة مصر، به حدود پنج هزار سال پیش از میلاد می رسد ( بریتانیکا ؛ ذیل "balance" ). همچنین در عهد عتیق (مثلاً سفر پیدایش ، 23:16؛ سفر لاویان ، 19:36) اشاره هایی به ترازو وجود دارد. در قرآن نیز به «میزان » (مثلاً الرّحمن : 7ـ9) هم به معنای ابزار سنجشِ وزن و هم به مفهوم وسیلة برپا داشتن عدل اشاره شده است . در دورة اسلامی ، ترازو علاوه بر وزن کردن اجسام ، کاربردهای دیگری نیز داشته است ، از جمله در اندازه گیری زمان و تنظیم خودکار دستگاههای مکانیکی ( رجوع کنید به ادامة مقاله ؛ ساعت * ). در مفاهیم انتزاعیتر در ریاضیات ، از ترازو برای به دست آوردن نسبتهای مستقیم و معکوس استفاده می شده است (خازنی ، ص 141ـ 145). ابوریحان بیرونی نیز (ص 25، 48ـ 49) از ترازو برای نشان دادن نسبتهای معکوس و برای توضیح مفاهیمی در جبر و مقابله (در حل معادلات درجه اول ) استفاده کرده است . ساخت ترازو و کار با آن در عالم اسلام در حوزة علم الاوزان و الموازین (یکی از فروع ریاضیات ) بررسی می شد (قطب الدین شیرازی ، بخش 1، ص 154ـ 155؛ طاشکوپری زاده ، ج 1، ص 352). گاهی کیمیاگری را نیز علم المیزان ، به معنای علم مقیاسها یا علم اندازه گیریهای دقیق ، می نامیده اند، زیرا در تهیة انواع اکسیرها، انتخاب نسبت درست از اجزای تشکیل دهندة آن موضوع بسیار مهمی بود ( د. اسلام ، ج 7، ص 198).ساده ترین ترازوها از یک شاهین و دو پله (کفه ) تشکیل می شود. جسم را برای وزن کردن در یک پله و وزنه ها را در پلة دیگر قرار می دهند تا شاهین به حالت تعادل درآید و وزن جسم معلوم گردد. اساس کار این ترازوها بر قوانین اهرم است و دانشمندان عالَم اسلام ، آرای مختلفی در بارة به کارگیری آن داشته اند، از جمله الیاس نصیبینی (زنده در قرن چهارم ) در رسالة خود در بارة ترازوها، ویژگیهای مطلوب ترازو را برشمرده است (دوما، ج 2، ص 448). به مرور زمان انواع ترازو، بر اساس نوع کاربرد آنها ساخته شد، برخی از آنها عبارت اند از: قَپان ، ترازوی آبی ، و ترازوهای ترکیبی از جمله ترازوی حکمت . این ترازوها بسیار پیچیده تر از انواع معمولی و سادة ترازوها بودند و پله های بیشتری داشتند که تعدادشان در پیشرفته ترین آنها به پنج پله می رسید ( رجوع کنید به ادامة مقاله ). وزن کردن اجسام در ترازوهای معمولی با معلق ماندن پله ها در هوا صورت می گرفت ، اما در ترازوی آبی ، جسم موردنظر در آب غوطه ور می شد و بر اساس «اصل ارشمیدس »، وزن مخصوص آن به دست می آمد. در ترازوهای ترکیبی ، وزن کردن هم در آب هم در هوا انجام پذیر بود. قپان نیز، برخلاف ترازوهای دیگر، فقط یک پله داشت ( رجوع کنید به قپان * ).در کشورهای اسلامی ترازوهای گوناگونی ساخته می شد. به گفتة مقدسی ، جغرافیدان سدة چهارم (ص 141)، صحت ترازوهای ساخته شده در حرّان زبانزد بود.گذشته از ساخت انواع ترازوها و قپانها، بحثهای نظری گوناگونی در بارة ساخت و کار ترازوها و قپانها به وجود آمد و دانشمندان در بارة ساخت انواع ترازوها و قپانها رساله هایی نوشتند. مهمترین بحث در این رسایل ، توجه به مفهوم «اجسام مختلط » و سعی در به دست آوردن مقادیر مختلف فلزهای یک همبسته است و اساس کار نیز اصل تعادل مایعاتِ ارشمیدس است ( د. اسلام ، ج 7، ص 196). علاوه بر کتاب الیاس نصیبینی (دوما، همانجا)، دیگر کتابهایی که در بارة انواع سادة ترازوها و قپانها نوشته شده ، عبارت اند از: کتاب ثابت بن قرة فی القرسطون در بارة قپانها (آلوارت ، ج 5، ص 355) و رسالة مراکز الاثقال و صنعة القفان ــ که ارشاد ذوی العرفان الی صناعة القفان نیز نامیده شده است ــ از ابوحاتم مظفربن اسماعیل اسفزاری * (عمر، ص 42). مهمترین کتابهای باقی مانده در عالم اسلام در بارة ترازوها، آثاری است در بارة ساخت و کار انواع ترازوهایی که برای وزن کردن اجسام مرکّب (اجسام مختلط ) و تعیین مقدار اجزای تشکیل دهندة آنها (عیارسنجی ) به کار می رفته اند. قدیمترین مأخذ دانشمندان مسلمان در این باره ، آرای دو ریاضیدان و دانشمند یونانی ، ارشمیدس * و منلائوس (مانالائوس )، است . از ارشمیدس رسالة مختصری در بارة سنگینی و سبکی اجسام به نام فی الثقل و الخفة باقی مانده است (پرچ ، ج 2، ص 367). خازنی نیز در میزان الحکمة (ص 78ـ79) نقل قولهای ارشمیدس از منلائوس را ترجمه کرده است . منلائوس خود نیز کتابی در این باره تألیف کرد که متن عربی آن با عنوان کتاب میلاوس الی طرطاس الملک فی الخیلة ( التی تعرف بها مقدار کل واحد من عدة اجسام مختلطة ) موجود است (درنبورگ ، ج 2، قسم 3، ص 96). این رساله با عنوان کتاب معرفة کمّیّة تمییز الاجرام المختلطة (قفطی ، ص 321) نیز معرفی شده است . از بین رسایلی که دانشمندان مسلمان در این باره تألیف کرده اند، رسالة کوچکی به نام فی استخراج کمّیّة الاجرام المختلطة از شخصی به نام ابومنصور نیریزی (پرچ ، ج 2، ص 366) باقی مانده است . احتمالاً این شخص ، همان فضل بن حاتم نیریزی * است (سزگین ، ج 5، ص 285). از خیام رساله ای به نام فی الاحتیال لمعرفة مقدارَیِ الذَّهبِ و الفضةِ فی جسمٍ مرکّبٍ منهما ، در بارة به دست آوردن مقدار طلا و نقره در جسم مرکّبی که از این دو فلز تشکیل شده ، باقی مانده است (پرچ ، همانجا؛ نیز رجوع کنید به ادامة مقاله ). از ابوریحان بیرونی نیز دو رساله به جا مانده است : میزان الحکمة (بهادر، حصة 1، ص 657) به فارسی ، و مقالة فی النسب التی بین الفلزات و الجواهر فی الحجم (قربانی ، ص 36) به عربی . رسالة دوم در بارة وزن کردن فلزات و سنگها و ساختن ترازوهای مختلف برای این کار است . ابوسهل کوهی و ابن هیثم * نیز در این باره رساله نوشته اند. نام رسالة ابن هیثم فی مراکز الاثقال است (ابن ابی اصیبعه ، ص 559). اصل این دو رساله باقی نمانده ، اما خازنی خلاصه ای از رسالة ابن هیثم را آورده است ( رجوع کنید به ص 16ـ20). سموأِل بن یحیی مغربی * نیز ابزاری به شکل منبر در اندازه گیری وزن اجزای جسم مختلط ساخته بوده (قفطی ، ص 209) که باقی نمانده است . در بین رساله های گوناگون ، رسالة فی الاحتیال خیام ، بیش از همه مورد توجه واقع شده و تحقیقات و بررسیهای فراوانی در بارة آن صورت گرفته است (برای آگاهی از این بررسیها رجوع کنید به خیام ، یادداشت رضازادة ملک ، ص 288ـ290). ویدمان (ج 1، ص 240ـ257) نیز سه رسالة ارشمیدس و نیریزی و خیام را بررسی ، و روشهای آنان را برای وزن کردن اجسام مختلط با یکدیگر مقایسه کرده است .از میان کتابهایی که دانشمندان اسلامی در بارة کار با ترازوها پدید آوردند، ظاهراً میزان الحکمة خازنی از همه مهمتر است . خازنی در این کتاب علاوه بر شرح چگونگی ساخت و روش کار با ترازوی ابداعی خود ( رجوع کنید به ادامة مقاله )، به نقل و بررسی آرای دانشمندان دیگر و ذکر دقیق نوشته های آنان در بارة ترازوها پرداخته است . تنها از طریق کتاب خازنی (ص 7) معلوم می شود که افرادی چون سندبن علی ، یوحنابن یوسف القس و احمدبن فضل مساح بخاری هر یک ترازویی ساخته بوده اند. همچنین خازنی (ص 83 ـ86) از رسالة فی المیزان الطبیعی و العمل به ، نوشتة محمدبن زکریا رازی در بارة وزن کردن اجسام ، یاد کرده و روش او را در این زمینه شرح داده و از ترازوی اختراعی رازی به نام میزان طبیعی تصویری آورده است . خازنی (ص 8) همچنین از آرای ابن سینا در این باره یاد کرده است . میزان الحکمة تنها منبعی است که در آن این آثار محفوظ مانده است ، از جمله فقط به کمک نوشته های خازنی در باب پنجم میزان الحکمة (ص 87 ـ92) می توان رسالة فی الاحتیال خیام را تکمیل نمود. همچنین با مقایسة رسالة فی الثقل و الخفة ارشمیدس که خازنی در میزان الحکمة (ص 20ـ21) آن را بازنویسی کرده و متن خود رساله که زوتنبرگ آن را در Journal Asiatique (ج 13، ژانویه ـ فوریة 1879، ص 510 ـ512) به چاپ رسانده است ، می توان به دقت نظر و امانتداری خازنی پی برد.نظریات دانشمندان گوناگون در بارة ترازو و آرایی که خازنی در میزان الحکمة نقل کرده است ، عموماً در بارة ساخت انواع ترازوهایی است که نه برای وزن کردن اجسام ، بلکه برای به دست آوردن عیار اجسام مرکّب به کار می رفته اند. خازنی (ص 78) ساخت ترازویی به نام ترازوی مطلق را به ارشمیدس نسبت داده است . این ترازو دو پله و یک بازوی مدرّج (ناره ) داشته و از آن برای اندازه گیری مقدار هر فلز در یک همبستة دو فلزی (مثلاً طلا و نقره ) استفاده می کرده اند. برای این کار ابتدا مقداری طلا و نقرة هم وزن انتخاب و هریک در پله ای نهاده می شد، سپس هر دو پله را در آب فرو می بردند. به علت سنگینتر بودن وزن حجمی طلا، پلة حامل طلا بیشتر در آب فرو می رفت . با جابجایی شاخص متحرکِ نصب شده روی بازوی مدرّج ، بر روی بازو، ترازو متعادل می شد و بازو مجدداً به حالت افقی باز می گشت . در محل جدید استقرار ناره بر روی بازو علامتی گذاشته می شد. آنگاه مقداری از همبستة مورد آزمایش را که در هوا هم وزن نقرة داخل پله بود، بر می داشتند و در پلة دیگر به جای طلا قرار می دادند و پله ها را دوباره در آب فرو می بردند. پلة حامل همبستة طلا و نقره در آب سنگینتر می شد و با جابجایی ناره ترازو به حالت تعادل در می آمد و بازو به حالت افقی باز می گشت . در این حالت ، ناره در جایی بین علامت اول و وسط بازو قرار می گرفت و نسبت اعداد متناظر با علامتهای اول و دوم ، نسبت وزن طلا و نقرة موجود در همبسته را نشان می داد.ترازویی که خازنی (ص 79ـ83) ساختِ آن را به منلائوس نسبت داده و از آن با نام ترازوی مطلق هوایی یاد کرده ، دو پله داشته است . خازنی (همانجا) چگونگی تعیین مقدار فلزات را در یک همبستة دو فلزی ، به وسیلة این ترازو در هوا، در آب و یا وقتی پله ای در هوا و دیگری در آب فرورفته باشد، شرح داده است . آنچه خازنی (ص 83 ـ86) به نقل از محمدبن زکریا رازی برای به دست آوردن مقدار هر فلز در یک همبستة دو فلزی آورده است ، در روش ، تفاوت کوچکی با ترازوهایی که پیش از رازی برای این کار ساخته شده بود، دارد. در ترازوی رازی ، پله ها در آب فرونمی رفت ، بلکه پر از آب می شد تا به نسبتِ حجمِ آب بیرون ریخته شده از پله ، نسبت فلز به کار رفته در همبسته به دست آید.بین دانشمندان مسلمان ، ابوریحان بیرونی بیشترین فعالیت را برای اندازه گیری وزنها و بویژه به دست آوردن وزن مخصوص اجسام انجام داد ( د. اسلام ، ج 7، ص 199). او با وسیله ای به نام «آلت مخروطی »که برای این کار ابداع کرد(خازنی ،ص 58)،برای نخستین بار در عالم اسلام وزن مخصوص هجده فلز و کانی را به دست آورد (برای روش بیرونی و مقدار وزن مخصوص برخی از این اجسام رجوع کنید به بیرونی * ، کانی شناسی و برای آگاهی از طرز کار آلت مخروطی رجوع کنید به بوئریس ، ص 41). آلت مخروطی را می توان قدیمترین چگالی سنج عالم اسلام به شمار آورد (مییلی ، ص 220ـ221). خیام نیز برای وزن کردن اجسام و یافتن همبسته های گوناگون ، از ترازویی دوپله به نام «ترازوی آبی مطلق » که خود ساخته بود، استفاده می کرد (خازنی ، ص 87ـ90). برای مدرّج کردن این ترازو، ابتدا مقداری طلای خالص در یک پله می نهادند و وزن آن را در هوا محاسبه می کردند. سپس پلة حاوی طلا را در آب فرو می بردند و با گذاشتن وزنه در پلة دیگر، وزن طلا را در آب تعیین می کردند و به این ترتیب ، نسبت وزن آبی و هوایی طلا به دست می آمد. همین کار با مقداری نقره تکرار می شد و نسبت وزن آبی و هوایی نقره به دست می آمد. این دو نسبت ، بر بازوی ترازو حک و فاصلة بین این دو بر روی بازو درجه بندی می شد. حال اگر همبسته ای از طلا و نقره به همین ترتیب در هوا و آب وزن می شد و نسبت وزن هوایی و آبی آن به دست می آمد، از روی درجات روی بازو، درصد طلا و نقرة آن تعیین می گردید. خیام همچنین ترازوی بزرگ و دقیقی شبیه قپان به نام «قسطاس المستقیم » ساخت که می توانست از یک حبه تا یک هزار دینار یا یک هزار درهم را وزن کند (برای جزئیات این ترازو رجوع کنید به خازنی ، ص 151ـ 153؛ برای بررسی برهان هندسی مورد استفادة خیام در به دست آوردن عیار همبسته ها رجوع کنید به فقیه عبداللهی ، ص 17ـ24).اوج پیشرفت در ساخت ترازوها در عالم اسلام ، ساخت ترازوی حکمت (میزان الحکمه ) بود که بیش



خرید و دانلود تحقیق در مورد ترازو