Vaaka
Vaaka on yhteisnimitys erilaisille massan ja painon mittauslaitteille. Kappaleen massan tai painon määrittämistä vaa’alla sanotaan punnitsemiseksi.
Klassinen tasapainovaaka käsittää kaksi astiaa varren varassa. Toiseen laitetaan punnittava esine ja toiseen astiaan lisätään massaltaan tunnettuja punnuksia, kunnes astiat ovat tasapainossa. Tällöin vaakakuppien momenttien summa tasapainopisteen suhteen on nolla, ja ilmaisemalla tasapainoehto tai -ehdot matemaattisesti voidaan punnittavan esineen paino laskea.
Jousivaa’assa jousella on tunnettu jousivakio ja siinä mitataan jousen venymää matkaa, joko niin että esine ripustetaan jousesta riippumaan, tai niin että kappale puristaa jousta sen päältä.
Painovoima ei kuitenkaan ole tarkalleen yhtä suuri edes kaikkialla maan pinnalla, vielä vähemmän muilla taivaankappaleilla. Tasapainovaaka kuitenkin antaa kappaleen massalle kaikkialla saman arvon, sillä myös punnusten paino vaihtelee sijainnin mukaan samassa suhteessa. Sitä vastoin jousivaa’an antama tulos riippuu painovoiman paikallisista vaihteluista. Tällä perusteella voidaan sanoa, että tasapainovaaka mittaa massaa, jousivaaka painoa.
Kiertovaaka on tasapainotettu jousivaaka, jossa jousena toimii langan kiertymisestä syntyvä jännitys.
Nykyisin useimmat vaa’at ovat elektronisia ja perustuvat sähköiseen anturiin, esimerkiksi pietsokiteeseen tai venymäliuska-anturin vastusarvon muutokseen mekaanisessa jännityksessä. Yksinkertainen mikropiiri mittaa anturisignaalin muutoksen ja esittää muutosta vastaavan painolukeman numeronäytöllä.
Käytännössä tärkeitä vaakoja ovat esimerkiksi henkilövaa’at, kaupoissa käytettävät vihannes- ja hedelmävaa’at sekä postilähetysten punnitsemiseen käytetyt kirjevaa’at.
Eräänlaisia vaakoja ovat myös puntarit ja muut käsivaa’at.
Tarkkuus
muokkaaVaa’an ulkoinen tarkkuus riippuu olennaisesti sen virityksestä. Vaaka on asetettava putoamiskiihtyvyyttä kohtisuoraan, mikä voidaan moderneissa vaaoissa tehdä pienen vaa’assa kiinteästi olevan vesivaa’an avulla. Vaaka viritetään tarkkuuspunnuksilla, joiden massa tiedetään tarkasti. Viritys on syytä suorittaa suunnilleen sen massaisilla tarkkuuspunnuksilla kuin mitä tuntemattoman massaisen kappaleen massa on. Erityisesti vanhoissa tasapainovaaoissa hyvin eri massaisten kappaleiden, esimerkiksi massaltaan 2 g ja 2 kg, mittaustuloksien virhe voi riippua huomattavasti punnittavan kappaleen massasta.
Nollaus ja taaraus
muokkaaEnnen punnitusta vaaka tavallisesti nollataan joko käsin säätönupista tai se voi tapahtua automaattisesti elektronisissa vaaoissa. Jos punnittava aine on astiassa, vaaka voidaan taarata niin, että se näyttää nollaa tyhjällä astialla ja punnitustuloksessa näkyy vain punnittavan aineen paino.
