В. Сарафанников – Коллекционирование камней. Электрик в доме. Инструмент... ("Сделай сам" №4∙2008) (страница 9)

Изготовить весы человеку, у которого, руки растут от головы, а не от другой части тела, не составит особого труда. На рис. 10, 11 приведены чертежи этого нехитрого устройства для того, чтобы было с чего начинать. Это не догма, требующая неукоснительного выполнения. Каждый мастер-любитель волен подходить к решению задачи творчески, применительно к своим требованиям, условиям и возможностям. В предлагаемой конструкции можно изменить общие габариты, применить другие материалы, изменить конфигурацию деталей и т. п. Ниже приведена спецификация с краткими пояснениями некоторых особенностей.

Рис. 10

Рис. 11

1. Основание. Фанера толщиной 10–15 мм. В трех местах согласно чертежу вклеены эпоксидкой гайки М6 для регулировочных ножек 22. Готовое основание покрыть лаком.

2. Чашка. Алюминиевый или дюралевый лист толщиной 1–1,5 мм. Классическая вогнутая форма в данном случае необязательна.

3. Подвеска левой чашки. 3 шт. Толстая капроновая нить.

4. Крючок подвески. 2 шт. Проволока из канцелярской скрепки.

5. Скобка. 2 шт. То же самое.

6. Шпилька М2-М3. 2 шт.

7. Грузик балансировочный. 2 шт. Левый потребуется тяжелее правого.

8. Коромысло. Дюраль толщиной 4–5 мм.

9. Упор. 2 шт. Дюраль.

10. Призма. Сталь. Желательно закалить. Опорную кромку заполировать, чтобы трение при качании коромысла было минимальным. При сборке можно посадить на клей (эпоксидный или другой подходящий).

11. Седло опорное. При изготовлении надо строго выдержать угол 90° между осью стойки и опорной линией. Седло лучше всего выбрать на фрезерном станке. Заполировать.

12. Кронштейн. Дюраль. При установке фиксируют винтом М4.

13. Стрелка — указатель равновесия. На рис. 9 показана условно. Изготавливают из проволоки или из листового материала. Крепят к торцу призмы 10.

14. Стойка. Сталь, латунь. Для элегантного внешнего вида хромировать или никелировать. При сборке устанавливают во фланец 16 и фиксируют стопорным винтом 23.

15. Шкала индикатора равновесия.

16. Фланец. Латунь. Хромировать. Крепить на основании 1 винтами М4 х 16 с гайками.

17. Подвеска правой чашки. 3 шт. Капроновая нить.

18. Правая верхняя чашка.

19. Подвеска нижней чашки. 3 шт. Эмалированный обмоточный провод толщиной 0,35 мм. Капроновая или хлопчатобумажная нить не годится, так как при намокании внесет погрешность взвешивания.

20. Стакан.

21. Нижняя «мокрая» чашка.

22. Ножка регулировочная. 3 шт. Болт М6 с закругленной головкой.

23. Винт М4.

На основание весов желательно установить пузырьковый индикатор уровня, по которому удобно выставлять положение весов.

При возникновении затруднений с приобретением разновеса можно обойтись без него. Для этого надо изготовить неравноплечие гидростатические весы. Чертеж весов приведен на рис. 12.

Рис. 12

На основании 1 установлена стойка 5, в верхней прорези которой свободно качается коромысло 4. Конструкцию опорного узла можно сделать такую же, как в равноплечих весах, а можно поставить тонкую стальную ось, например швейную иглу. Важно только, чтобы трение качания было как можно меньше. От этого зависит чувствительность весов и погрешность взвешивания. На длинном плече коромысла наносят сантиметровые и миллиметровые деления, причем счет должен идти от оси, справа налево. Для облегчения работы можно воспользоваться готовой линейкой, из которой сделать коромысло, усилив ее жесткость, чтобы коромысло не изгибалось при работе. Оптимальная длина плеча — 200–250 мм. Правое плечо короче левого в 4–5 раз. В торец правого плеча установлена резьбовая шпилька 6, на которую навинчивают балансировочный грузик-противовес 7. Вес грузика подбирают опытным путем.

Через скобку и крючок 8 подвешивается сухая чашка 9, к которой через проволочные подвески 10 прикреплена «мокрая» чашка 11, погруженная в стакан с водой 12. Регулировочные ножки 13 устанавливают несколько по-другому. Слева одну посередине основания, справа — две по краям.

Для взвешивания надо приготовить несколько подвесок 14, выполняющих роль гирек разновеса. Причем совершенно необязательно знать их вес, который может быть произвольным, как иногда выражаются, «от фонаря». Просто надо, чтобы их было достаточно много разной массы. Потяжелее — со свинцовыми грузиками, в качестве легких — канцелярские скрепки.

Перед взвешиванием уравновесим оба плеча при помощи противовеса 7. Подготовленный образец положим на верхнюю чашку и уравновесим нарушившийся баланс приготовленными грузиками так, чтобы они располагались как можно ближе к левому концу длинного плеча коромысла. Грузики при этом цепляем друг за друга, чтобы точка соприкосновения суммарного груза с коромыслом была одна. Если первый подвешенный груз оказался тяжелым, не передвигайте его вправо для уравновешивания, а возьмите другой полегче. Добейтесь, чтобы подобранный груз чуть-чуть перевешивал. После этого небольшим передвижением груза вправо добейтесь полного равновесия. Запишите длину полученного рычага. Перенесите образец на нижнюю чашку. Длинное плечо коромысла опустится вниз, так как все предметы в воде легче. (Вспомните Архимеда.) Для восстановления баланса передвиньте подобранный грузик вправо. Запишите длину второго рычага.

Первое записанное число эквивалентно массе образца в воздухе, только выраженное не в граммах, а в миллиметрах, второе — эквивалентно массе образца в воде. Вычтем из первого числа второе и поделим первое на разность. Полученный результат и есть плотность образца, или удельный вес. Например: первое число 197 мм, второе — 115 мм. 197–115 = 82. 197: 82 = 2,402439. Округлив результат, получаем плотность образца. Она равна 2.4 г/см³.

Третий путь к оснащению своей лаборатории прибором для определения плотности: если у вас имеются весы, типа аптекарских, какие продавались раньше для фотолюбителей, то приспособить их для определения плотности не составляет труда. К одной из чашек прицепим дополнительную из листа алюминия, опустим ее в стакан с водой, уравновесим и прибор готов.

Излом

Этот термин в минералогии означает характер и строение поверхности камня после раскалывания и служит одним из диагностических свойств минералов. Им пользуются в полевой практике для предварительной оценки.

Характер излома зависит от внутреннего строения минерала, и вил его может быть раковистым, неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым.

Раковистый излом характерен для минералов группы кварца. Полевые шпаты имеют ступенчатые блестящие площадочки, излом асбеста волокнистый, каолинит — землистые неровные поверхности, агрегаты аурипигмента — на вид волокнистые и занозистые.

Спайность

Под спайностью понимается способность многих минералов раскалываться или расщепляться по ровным плоским поверхностям. Различают спайность весьма совершенную, совершенную, несовершенную и весьма несовершенную, причем в разных направлениях она может быть разной. Очень характерный пример весьма совершенной спайности в одном направлении — слюда. Ее пластинки легко расщепляются ножом на очень тонкие листочки. Кристаллы кварца не обладают спайностью вообще, то есть спайность кварца весьма несовершенная, а галит имеет совершенную спайность по нескольким направлениям

Отдельность

Отдельность морфологически близка к спайности. Разница в том, что спайность может проявляться в любом месте кристалла, а отдельность проявляется только в определенных местах. Если из кристалла можно выколоть кристаллик меньшего размера, но такой же формы, то этот кристалл обладает отдельностью. Термин и произошел от глагола «отделять». Отдельностью обладает корунд, кальцит, галит. Для коллекционера-любителя вникать в эти тонкости нет необходимости.

Некоторые особые свойства

К этим свойствам относятся электропроводимость, магнитность, радиоактивность, диэлектрическая проницаемость, пьезоэлектрический эффект, пироэлектрический эффект.

Электропроводимость — свойство вещества проводить электрический ток.

Подавляющее большинство минералов — диэлектрики с очень высоким внутренним сопротивлением. Возможно, не стоило бы упоминать о проводимости в связи с этим, но в природе есть группа минералов, о которой упоминалось выше — самородные металлы, которые являются отличными проводниками. Это свойство вполне можно использовать для отличия некоторых, похожих на самородные металлы, минералов.

Магнитность — некоторые минералы, содержащие в своем составе железо, притягиваются магнитом. Это пирротин, магнетит, альмандин, некоторые пироксены, пирит и др. Большие залежи железных руд создают магнитные аномалии, выражающиеся в том, что магнитная стрелка компаса начинает «врать», то есть иметь достаточно большие отклонения от направления меридиана. Такова знаменитая Курская магнитная аномалия, гора Магнитная на Урале (правда, от горы остались одни воспоминания).

Радиоактивность — радиоактивные свойства некоторых минералов. Это ураносодержащие минералы. Всего их насчитывается около 160 видов. Наличие естественного радиоактивного фона 5-10 микрорентген/час в любой местности объясняется их присутствием. Но их содержание столь ничтожно, что говорить о присутствии каких-то урансодержащих минералов в любой местности не приходится. Даже там, где ведется добыча урановых руд, перелопачивают тонны породы, чтобы извлечь граммы руды. Золото добывать проще.